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Conversión de la Energía Termal del Océano

Por Alex Fernández Muerza

El calor oceánico podría utilizarse para sistemas de aire acondicionado, desarrollar granjas agrícolas y piscifactorías, producir agua dulce desalada, extraer minerales o luchar contra el cambio climático.

Publicado: Viernes, 9/10/2009 - 20:49  | 5850 visitas.

Imagen: Agencias / Internet
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Utilizar el océano como un gigantesco colector de energía solar térmica es el objetivo del sistema denominado "Conversión de la Energía Termal del Océano" (OTEC). Sus defensores aseguran que podría cubrir las necesidades energéticas de todo el mundo y ofrecer otras aplicaciones. El calor oceánico podría utilizarse para sistemas de aire acondicionado, desarrollar granjas agrícolas y piscifactorías, producir agua dulce desalada, extraer minerales o luchar contra el cambio climático. A pesar de su potencial, las instalaciones de OTEC se mueven a nivel experimental o en fase de proyecto. Pero los costos crecientes de los combustibles fósiles y el interés por las energías ecológicas han revivido hoy en día su interés.

Qué es y cómo funciona

El sistema de OTEC pretende aprovechar el calor oceánico como una fuente energética ecológica. Sus defensores aseguran que es constante y permanente, a diferencia de otras energías renovables, como la eólica o la fotovoltaica. Pero no vale cualquier zona: estas instalaciones se basan en la diferencia de temperatura, de al menos 20 grados, entre la superficie y el fondo de los océanos. Estas condiciones se producen en las áreas costeras tropicales. La eficiencia de este sistema es muy baja: se estima entre un 1% y un 7% como máximo.

A pesar de estas limitaciones, su potencial es enorme. Según estimaciones del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de EE.UU., en un día medio, 60 millones de kilómetros cuadrados de los mares tropicales absorben una cantidad de radiación solar equivalente en energía a unos 250 millones de barriles de petróleo. Si el 0,1% de esa energía solar almacenada podría convertirse en energía eléctrica, podría abastecerse en más de 20 veces el consumo total de electricidad de EE.UU.

La Ocean Energy Council, una organización sin ánimo de lucro para el aprovechamiento de la energía oceánica, calcula que con el 1% de la energía generada por la OTEC se cubriría entre 100 y 1.000 veces el consumo eléctrico actual mundial.

Diferentes tecnologías

Los expertos distinguen tres tipos de sistemas de OTEC:

  • Ciclo cerrado: el agua caliente de la superficie del mar es bombeada con un intercambiador de calor que vaporiza un fluido con un punto de ebullición bajo (amoníaco o freón). El vapor en expansión mueve un turbo-generador y origina electricidad. El agua fría del fondo del mar es bombeada a través de un segundo intercambiador de calor, que convierte de nuevo el vapor en líquido.
  • Ciclo abierto: el agua caliente se coloca en un recipiente de baja presión para que hierva. El vapor en expansión impulsa una turbina conectada a un generador eléctrico. El vapor de agua se condensa de nuevo en un líquido por la exposición a bajas temperaturas de las aguas profundas del océano. Este vapor es dulce, casi puro, ya que la sal ha quedado depositada en el recipiente.
  • Híbrido: combina las características de los dos sistemas anteriores. El agua caliente se introduce en una cámara de vacío para su evaporación, con un método similar al de ciclo abierto. El vapor de agua evapora un líquido de bajo punto de ebullición en un circuito de ciclo cerrado que mueve una turbina para producir electricidad.

Aprovechar el calor de las fumarolas

El calor de los océanos podría utilizarse de otras formas. El Sistema de Recuperación Hidrotermal Marshall es una iniciativa para aprovechar el calor de las fumarolas oceánicas. Las elevadas temperaturas de estos volcanes submarinos calentarían un fluido que sería conducido por una tubería a la superficie. La energía térmica contenida en el líquido sería extraída para generar electricidad.

Otras posibles aplicaciones del sistema

Uno de los inconvenientes de estas instalaciones podría transformarse en una ventaja. La creación de plancton y la subida de agua fría podrían aprovecharse para refrigeración y para el desarrollo de granjas agrícolas y de acuicultura. La planta experimental de Hawai utiliza estos recursos en el aire acondicionado y para diversos cultivos. Los expertos de este laboratorio han demostrado que los salmones y las langostas crecen más rápido con estos nutrientes. En cuanto a las posibilidades agrícolas, los experimentos de esta planta hawaiana han permitido el cultivo de algas comestibles y de más de cien tipos diferentes de frutas y vegetales.

La electricidad generada en estas plantas se podría utilizar para producir otros combustibles y productos, como hidrógeno, amoniaco o metanol. Las instalaciones de OTEC de ciclo abierto o híbridas pueden producir grandes cantidades de agua dulce. En teoría, una instalación de 2 megavatios podría producir unos 4.300 metros cúbicos de agua desalada diarios.

Otra posibilidad sería el aprovechamiento del potencial minero de los océanos. La idea consistiría en extraer los 57 elementos contenidos en sales y otras sustancias y disolverlos en una solución.

Algunos expertos hablan del potencial de estas instalaciones en la lucha contra el cambio climático. Un artículo de 2007 de la revista Nature sugería la idea de utilizar bombas para llevar el agua desde las profundidades y secuestrar el dióxido de carbono (CO2). Se estima que una planta de OTEC optimizada para este objetivo podría secuestrar 10.000 toneladas de CO2 por cada megavatio producido al año.

Desafíos que se deben superar

La OTEC requiere grandes inversiones de dinero. Expertos del Pacific International Center for High Technology Research han estimado que una planta comercial de cinco megavatios podría costar entre 80 y 100 millones de dólares.

 Las tuberías tienen que ser amplias y llegar a varios miles de metros de profundidad para lograr la diferencia de temperatura necesaria. El mantenimiento de la instalación es delicado, ya que hay que luchar contra la corrosiva agua salada y la materia orgánica que deteriora los tubos y demás componentes. Las condiciones meteorológicas adversas de las zonas tropicales, como tormentas o huracanes, pueden acabar con estas instalaciones. Los defensores de la OTEC argumentan que la tecnología no sería un problema, sino, una vez más, el coste: la industria petrolera ha hecho frente a estos problemas durante décadas y sólo habría que invertir en soluciones similares.

El posible impacto ambiental de la OTEC es otro motivo de debate. Los nutrientes en el agua fría de las profundidades podrían ayudar a prosperar a las granjas de acuicultura, pero también a otros organismos no deseados. El bombeo de miles de millones de litros de agua de las profundidades podría alterar las condiciones de estas zonas, en las que también hay vida.

Publicado completamente en Ecoticias (España)

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