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ENERGIAS RENOVABLES.

-ENERGIA MAREOMOTRIZ

Las fuentes de energa son elaboraciones naturales ms o menos complejas de las que el ser humano puede extraer energa para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo el viento, el agua, el sol, etc...

DEFINICIN DE FUENTE DE ENERGA:

Energa renovable

Fuentes naturales

Virtualmente inagotables

Energa alternativa

Energa verde

Suplir actuales

Menor efecto contaminante

Fuentes de energa primaria

Respetuosos con el medio ambiente

ENERGAS RENOVABLES?

Son energas renovables las energas que se obtienen de fuentes naturales e inagotables.

Una fuente de energa alternativa es aquella que puede sustituir a las fuentes energticas actuales, simplemente por su menor efecto contaminante.

El consumo de energa es un gran factor del bienestar de la sociedad en casi todos los sentidos.

El concepto de "crisis energtica" es notable cuando las fuentes de energa actuales de las que mayoritariamente vivimos se agotan o empiezan a escasear.

Estas energas son un modelo econmico para la actualidad y tambin un gran desarrollo para la humanidad y sus necesidades.

ENERGA MAREOMOTRIZ

INTRODUCCIN.

La energa que se obtiene del movimiento de las aguas se lleva a una central mareomotriz, en la cual la transforman en electricidad.

Las mareas, es decir, el movimiento de lasaguasdel mar, producen una energa que se transforma enelectricidaden las centrales mareomotrices. Se aprovecha la energa liberada por elaguade mar en sus movimientos de ascenso y descenso de las mareas, y es una de las nuevas formas de producir energa elctrica.

La energa mareomotriz es una energa renovable, la que se obtiene de la diferencia de altura media de los mares segn la posicin relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atraccin gravitatoria de esta ltima y del Sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse poniendo partes mviles al proceso natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalizacin y depsito, para obtener movimiento en un eje.

Es laenergaqueobtenemosdel movimiento de la olas, de las mareas, de la temperatura del agua, etc., de los mares y de losocanos.

DEFINICIN.

HISTORIA:

La utilizacin de las mareas como fuente de energa montaba varios siglos. Los ribereos de los ros costeros ya haban observado corrientes que hacan girar las ruedas de sus molinos.

Desde 1581 hasta 1822, en Londres, capital de Inglaterra, funcion, sobre el ro Tmesis, una gran rueda movida por la marea, que permita bombear el agua hasta el centro de la ciudad.

Modernamente, en el estuario del ro Rance, en Francia y en Kislaya, URSS, existen sendas centrales mareomotrices. La potencia instalada en la central francesa es de 250MW

LAS MAREAS.

La luna y la Tierra ejercen una fuerza que atrae a los cuerpos hacia ellas: esta fuerza de gravedad hace que la Luna y la Tierra se atraigan mutuamente y permanezcan unidas.

Como la fuerza de gravedad es mayor cuanto ms cerca se encuentren las masas, la fuerza de atraccin que ejerce la Luna sobre la Tierra es ms fuerte en las zonas ms cercanas que en las que estn ms lejos.

Otras fuentes de energa marina

Tambin existen otras soluciones que estn asociadas al aprovechamiento energtico marino como:

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CMO Y DE DNDE SE EXTRAE ESTA ENERGA:

La energa mareomotriz se obtiene del mar, aprovechando las mareas. Otras formas de extraer energa del mar son las olas la energa undiomotriz de la diferencia de la temperatura entre la superficie y las aguas profundas del ocano, el gradiente trmico ocenico; de la salinidad; de las corrientes submarinas; o de la elica marina.

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COMO FUNCIONA?

Se produce gracias al movimiento generado por las mareas, esta energa es aprovechada por turbinas, las cuales a su vez mueven la mecnica de un alternador que genera energa elctrica, finalmente este ltimo esta conectado con una central en tierra que distribuye la energa hacia la comunidad y las industrias.

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CARACTERSTICAS.

La explotacin de la energa potencial correspondiente a la sobreelevacin del nivel del mar aparece en teora como muy simple: se construye un dique cerrando una baha, estuario o golfo aislndolo del mar exterior, se colocan en l los equipos adecuados (turbinas, generadores, esclusas) y luego, aprovechando el desnivel que se producir como consecuencia de la marea, se genera energa entre el embalse as formado y el mar exterior.

PARA QU SIRVE LA ENERGA MAREOMOTRIZ

La energa mareomotriz se utiliza para la generacin de electricidad. Antes slo los molinos de harina que aprovechaban la energa del agua proveniente de ros. La energa proveniente de las olas y la marea, tiene la cualidad de ser renovable, en tanto que la fuente de energa primaria no se agota por su explotacin, y es limpia, ya que en la transformacin energtica no se producen subproductos contaminantes gaseosos, lquidos o slidos. Sin embargo, la relacin entre la cantidad de energa que se puede obtener con los medios actuales y el coste econmico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferacin notable de este tipo de energa.

MATERIALES PARA HACER LA ENERGA MAREOMOTRIZ.

Para aprovechar el movimiento de subida y bajada del agua durante las mareas, se construyen centrales mareomotrices cerca de la costa. Aunque la diferencia entre la marea alta y baja en mitad del ocano es de apenas 1 metro, en algunas costas esta diferencia llega a alcanzar los 15 metros. En estas zonas es interesante aprovechar las mareas para generar energa.

CMO FUNCIONA UNA

CENTRAL MAREOMOTRIZ?

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FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES

El funcionamiento de las centrales mareomotrices es similar al de las grandes centrales hidroelctricas. En un estuario se construye un presa que lo cierre de orilla a orilla. En la plenamar, se cierran las compuertas, que se abren un par de horas antes de la bajamar para, aprovechando el desnivel generado entre ambos lados de la presa, producir electricidad. Las turbinas estn colocadas en los tneles que desaguan la presa a travs del dique.

FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALES

Cuando se iguala el nivel del agua a uno y otro lado de la presa, no se puede seguir generando electricidad. Se cierran de nuevo las compuertas, y nuevamente, poco antes de la pleamar, vuelve a aprovecharse el desnivel, ahora del lado contrario, ya que est ms alta el agua en el mar que en la ra. Se abren las puertas y nuevamente la corriente, que ahora procede del mar, acciona las turbinas y genera electricidad.

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Estanque de retencin

Mar

0m

135m

Turbina

Dique-puente

Una central mareomotriz debe estar situada en un lugar donde haya mareas de al menos 5 metros, cuanto mayores, mejor.

Debe estar, a poder ser, en un estuario o ra, un lugar donde el mar entre con facilidad.

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Turbina-hlice

Alternador

Directriz delantera

Directriz

Mecanismo de orientacin

Pozo de entrada y salida del cableado elctrico

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ESTRUCTURA DE LAS TURBINAS MARINAS

Fondo del mar

Rotores

Detalle de Generador

Casa Torre de control remoto monitoreado

Lneas de alta tensin de transmisin de electricidad

Casas de negocio de consumo

ESTUDIO DE VIABILIDAD.

Los principales parmetros a considerar en un estudio de viabilidad son:

La longitud del dique.

La superficie del embalse.

El nivel mnimo del agua.

La amplitud de la marea.

Hay que destacar que en lo respectivo al aspecto ecolgico, este tipo de energa no contamina ya que no genera dixido de carbono u otros gases contaminantes, pero tiene un efecto importante sobre la flora y fauna desde el momento en que modifica la configuracin del rea baada por las aguas del mar y el tiempo de permanencia de las mismas en las costas, alterando otras actividades como la acuicultura.

TECNOLOGA IMPLEMENTADA

Existe una gran variedad de dispositivos en fase de desarrollo, la gran mayora de los conceptos utilizan dos mtodo de generacin :

Eje de rotacin horizontal.

Eje de rotacin transversal.

En la actualidad no existe una configuracin nica, sin embargo hay nuevas tendencias de tecnologa. Los investigadores de estas tendencias, se basan en el desarrollo de turbinas generalmente utilizadas por la industria elica.

ROTOR DE EJE HORIZONTAL INDIVIDUAL ABIERTO

Este dispositivo se esta desarrollando, tomando como base aos de experiencia operacional en la industria elica, como lo son las maquinas axiales de 3 aletas.

Hammerfest strom: En noruega conectado a la red un prototipo de 300 Kw en el 2003.

2. ROTOR DE EJE HORIZONTAL CANALIZADO

Se desarrollan motores de pequeo dimetro canalizado para acelera el flujo, ya que permite el aumento de la capacidad de energa por unidad de rea del rotor, estos dispositivos deben incorporar rotores bidireccionales.

Open hydro: Es un concepto de turbina, que utiliza un rin magntico permanente . El condicionamiento de energa se lleva a cabo con equipos en tierra

3. ROTOR DE EJE HORIZONTAL MULTIPLE ABIERTO

Estos dispositivos utilizan mltiples conceptos de rotor con el objetivo de maximizar la capacidad de generacin instalada, adems de que la capacidad de la maquina no este limitada por el tamao del rotor.

Marine Current Turbines: Crearon la primer turbina mareomotriz en el mundo (300 Kw). En el 2008 instalaron una turbina doble en Stranforf Narrows.

4. DISPOSITIVOS DE EJE TRANSVERSO

Con estos dispositivos se busca la posibilidad de explorar conceptos para lograr capturar mas energa utilizando el concepto de que es un dispositivo de eje modular al cual se le pueden unir mas dispositivos para crear una matriz de medios que constituya una valla mareomotriz.

Blue energy: Crearon un ducto tipo Darrieus de eje transversal con equipo de generacin ubicado en la parte superior de la maquina fuera del agua. Hasta ahora no se tiene conocimiento de ltimos desarrollos.

ESTRUCTURA E INSTALACIN: Encontrar un mtodo fiable para la instalacin de un dispositivo es muy importante no solo por el costo del trabajo, sino por el riesgo de retraso, ya que econmicamente los costos son muy eleva dos.

MANTENIMIENTO: Se estn realizando estudios, debido a la complicada combinacin de rgimen de carga ejercida por el agua y el ambiente corrosivo. Para poder realizar el mantenimiento, el dispositivo debe ser retirado incluso para pequeas reparaciones con ayuda de busques de carga pesada segn sea el tamao de el dispositivo.

El dispositivo mas exitoso ser el que permita un equilibrio de crear una estructura solida que resuelva los problemas de soporte e instalacin, as como encontrar el mtodo mas rentable para permitir cualquier mantenimiento requerido ya sea en sitio o en tierra.

La industria de energa mareomotriz se esta moviendo rpidamente con muchos agentes que compiten por la participacin en el mercado, ningn agente sobresale por encima de dems debido a que la diversidad de tecnologas permite mayor competencia.

VENTAJAS

Auto renovable.

No contaminante.

Silenciosa.

Bajo costo de materia prima.

No concentra poblacin.

Disponible en cualquier clima y poca del ao.

Ventajas del uso del mar: Sin embargo, segn datos del Consejo Mundial de Energa, 85% de la energa solar se encuentra almacenada en los ocanos, por lo que resulta muy aprovechable una explotacin ms intensiva de este tipo de energa, sobre todo considerando los peligros inmediatos que conlleva la combustin de hidrocarburos para el planeta.

DESVENTAJAS

Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.

Localizacin puntual.

Dependiente de la amplitud de las mareas

Traslado de energa muy costoso

Efecto negativo sobre la flora y la fauna

Limitada

Desventajas del uso del mar: Lamentablemente la capacidad d produccin de energa elctrica por este medio es muy limitada, debido a que tanto la fuerza de mar como la diferencia entre las temperaturas de las aguas superficiales y profundas resultan muy difciles de aprovechar.

Por otro lado adems se debe destacar que diversos grupos ambientalistas han alertado sobre los peligros que presenta el hecho de extraer algas y microorganismos esenciales para la cadena alimenticia global.

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Molinos submarinos

Alternador

Mareomotriz

Undimotriz

Sistemas flotantes

Alternador

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Aprovechamiento de:

Potencia de las olas de la superficie

Energa elctrica

Aprovechamiento de:

Potencia de las corrientes marinas

Energa elctrica

Mtodos

Generador de la corriente de marea

Presa de marea

Energa mareomotriz dinmica

Generador de la corriente de marea

Los generadores de corriente de mareaTidal Stream Generators(o TSG por sus iniciales ingls) hacen uso de laenerga cinticadel agua en movimiento a las turbinas de la energa, de manera similar al viento (aire en movimiento) que utilizan las turbinas elicas. Este mtodo est ganando popularidad debido a costos ms bajos y a un menor impacto ecolgico en comparacin con las presas de marea.

Presa de marea

Las presas de marea hacen uso de laenerga potencialque existe en la diferencia de altura (oprdida de carga) entre las mareas altas y bajas. Las presas son esencialmente los diques en todo el ancho de unestuario, y sufren los altos costes de la infraestructura civil, la escasez mundial de sitios viables y las cuestiones ambientales.

ENERGA MAREOMOTRIZ DINMICA

La energa mareomotriz dinmica (Dynamic Tidal Powero DTP) es una tecnologa de generacin terica que explota la interaccin entre las energas cintica y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas muy largas (por ejemplo: 30 a 50 km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o el ocano, sin encerrar un rea.

Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereas poco profundas con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la costa, como las que encontramos en el Reino Unido, China y Corea. Cada represa genera energa en una escala de 6 a 17 GW.

Cuales son los principales lugares donde se encuentra la energa mareomotriz?

1. Siberia 2. Inchon, Korea 3. Hangchow, China 4. Hall's Point, Australia 5. Nueva Zelanda 6. Anchorage, Alaska 7. Panam 8. Chile 9. Punta Loyola, Argentina 10. Brasil 11. Baha de Fundy 12. Frobisher Bay, Canad 13. England 14. Antwerp, Blgica 15. LeHavre, Francia 16. Guinea 17. Gujarat, India 18. Burma 19. Ro Semzha, Rusia 20. Ro Colorado, Mxico 21. Madagascar

Mxico tiene 11,122 km de litorales continentales por lo que ocupa el segundo lugar en el continente americano, solo despus de Canad; la extensin de sus costas estn repartidas en dos vertientes: al oeste, el ocano Pacfico y el golfo de California; y al este, el golfo de Mxico y el mar Caribe, que forman parte de la cuenca del ocano Atlntico. Sobre el ocano Atlntico el pas tiene 3 117,7 kilmetros lineales de costas y 8 475,1 km ms sobre el Ocano Pacfico, incluido el Mar de Corts.

Los ocanos poseen una cantidad enorme de energa, varios estudios y anlisis calculan que esta cantidad es de alrededor de 5000 GW de potencia instalada de generacin para su aprovechamiento, aunque obviamente slo se puede aprovechar un porcentaje de esa energa.

De manera esquemtica las energas ocenicas se originan a partir del viento, los cambios de temperatura y densidad de las masas de agua en diferentes regiones de la Tierra y por las fuerzas de atraccin gravitacional entre la Tierra, el Sol y la Luna, principalmente; por esta diversidad de formas en que encontramos las energas del mar, se han desarrollado tecnologas para aprovechar cada una de ellas, mismas que se clasifican de la siguiente manera: energa mareomotriz, undimotriz, de corrientes marinas y maremotrmicas.

Slo algunos lugares en el mundo cuentan con potencial para instalar centrales mareomotrices, como lo son los siguientes: Cabo Tres Puntas (Argentina), Kimberleys (Australia), Golfo de Khambat (India), la baha de Fundy y Frobisher (Canad), Chansy (Francia) y Mxico.

DESARROLLAR PROYECTOS DE ENERGIA MAREOMOTRIZ EN MEXICO

Generar energa renovable que se especializa en tecnologa costo-efectiva, avanzada y ambientalmente amigable generada a travs de olas. Extraer la energa natural de las olas del mar a travs de boyas. El resultado es un flanco de subida en el ocano que convierte energa de las olas en electricidad confiable, limpia y ambientalmente benfica.

COMO FUNCIONAN?

La subida y bajada de las olas hace que la boya se mueva libremente hacia arriba y hacia abajo. La mecnica resultante se convierte en energa a travs de una sofisticada potencia de despegue para impulsar un generador elctrico. La energa de la ola generada se transmite a tierra a travs de un cable de alimentacin bajo el agua.

Una central elctrica tiene un muy bajo "perfil de la superficie". Es apenas visible desde la costa.

Sensores en el boya monitorean continuamente el rendimiento de los distintos subsistemas y el medio ambiente circundante en el ocano. Los datos se transmiten a tierra en tiempo real. En el caso de olas que se aproximan muy grandes, el sistema automticamente se bloquea y cesa la produccin de energa. Cuando la altura de las olas vuelve a la normalidad, el sistema se desbloquea y se reanuda la conversin de energa y la transmisin de la energa elctrica a tierra.

Las plantas de energa mareomotriz ms grandes del mundo

1. Planta de Energa Mareomotriz Sihwa Lake, Corea del Sur:

Con una capacidad de produccin elctrica de 254 MW, la planta de energa mareomotrizSihwa Lakelocalizada en el Lago Sihwa a unos 4 km de la ciudad de Siheung, en la provincia de Gyeonggi deCorea del Sur, es la planta de energa mareomotriz ms grande del mundo. El proyecto, propiedad de la Corporacin de Recursos Hdricos de Corea, fue inaugurada en agosto de 2011 contando con un malecn de 12,5 kilmetros de longitud construido en 1994, con el objetivo de prevenir inundaciones y para cumplir con propsitos agrcolas.

La energa de la planta es generada en las entradas de marea en la cuenca de 30 km con la ayuda de 10 turbinas de bulbo sumergidas de 25,4 MW, utilizndose ocho tipos de compuertas de esclusa para la salida de agua desde el dique. El proyecto de energa mareomotriz fue construido entre 2003 y 2010 con un presupuesto de 256,8 millones de euros, siendo la compaa Daewoo Engineering & Construction la responsable de la ingeniera, suministro y construccin (EPC) para el proyecto. En la actualidad, la capacidad de generacin anual de las instalaciones se sitan en los 552,7 GWh.

2.Planta de Energa Mareomotriz Tidal Lagoon, Reino Unido:

La plantaTidal Lagoon de 240 MWque se construir en la baha de Swansea en el Reino Unido, es uno de los proyectos de energa mareomotriz ms grandes del mundo que igualar en capacidad aLa Rancecuando quede completado.

La planta estar ubicada en un rea con un rango de marea media de 8,5 m, construyndose un dique de 9,5 km de longitud para crear una laguna acordonando 11,5 km de mar. La planta utilizar turbinas de bulbo reversibles para generar energa cuando el agua entre y salga de la laguna a travs de la subida y bajada de las mareas. El innovador proyecto de energa mareomotriz est programado para comenzar en 2015, mientras que su puesta en marcha completa est prevista para el 2018. La planta, con una capacidad de generacin de energa estimada en 400 GWh anuales, proveer de energa a ms de 120.000 hogares durante un perodo de 120 aos.

3.- PLANTA DE ENERGA MAREOMOTRIZ ANNAPOLIS ROYAL, CANAD:

La planta de energa mareomotrizAnnapolis Royalubicada en la Cuenca de Annapolis, en la Baha de Fundy enCanad, cuenta conuna capacidad instalada de 20 MWposicionndose como la tercera planta de energa mareomotriz ms grande del mundo actualmente en servicio, generando 50 GWh de electricidad al ao cubriendo las necesidades de energa de unos 4.000 hogares.

La planta, operada por Nova Scotia Power, entr en funcionamiento en 1984, despus de cuatro aos de construccin. La central consta de turbinas de cuatro palas y compuertas de esclusa, las cuales permanecen cerradas con las mareas entrantes para crear un estanque en la parte baja del ro Annapolis. Cuando las compuertas se abren el agua se desplaza hacia el mar impulsando la turbina para generar energa, siempre que la diferencia de altura se site en 1,6 m o ms entre el estanque y el mar con la bajada de la marea.