Energía Maremotérmica OTEC: Aprovechamiento Sostenible del Océano

Energía Maremotérmica (OTEC): Principios y Aplicaciones

La inercia térmica de los océanos permite que la temperatura sea más estable y los cambios sean menos marcados. La diferencia de temperaturas entre la capa superior y la inferior se encuentra entre 10ºC y 25ºC, lo que posibilita el aprovechamiento energético.

Ventajas de la Energía Maremotérmica

• El agua fría y el agua caliente de los océanos reemplazan los combustibles fósiles.
• Las plantas maremotérmicas no producen emisiones de CO2.
• Los sistemas maremotérmicos pueden producir agua potable y electricidad simultáneamente.

Inconvenientes de la Energía Maremotérmica

• Las profundidades del océano deben estar cerca de la costa para optimizar las operaciones.
• Su construcción puede causar daños en los arrecifes.
• Requiere el desarrollo adicional de componentes para asegurar el éxito y la eficiencia de las plantas.

Las zonas térmicamente favorables para la implementación de esta tecnología se encuentran principalmente en las regiones ecuatoriales y subtropicales.

Funcionamiento de los Sistemas OTEC

El agua caliente de la capa superior oceánica actúa como fuente de calor, mientras que el agua extraída de las profundidades actúa como refrigerante en un ciclo termodinámico.

Desafíos Técnicos en Sistemas Maremotérmicos

Tubería Forzada

La gestión de la tubería forzada es crucial para el rendimiento y la seguridad de las instalaciones OTEC.

Fenómenos Adversos Comunes

• Cavitación: Consiste en la formación de espacios huecos o cavidades llenas de gas o vapor, producidas por una variación local de presión en el seno de los fluidos, debido a reducciones de presión dentro de los mismos a grandes velocidades.
• Turbulencia en Masas Líquidas: Se produce cuando la presión en determinados puntos del fluido desciende por debajo de la presión de saturación, lo que provoca una ebullición localizada.
• Golpe de Ariete: Se produce cuando, al cerrarse bruscamente una válvula de cierre, el agua en la tubería continúa fluyendo por inercia, generando una compresión y una sobrepresión significativa tanto en la tubería como en la válvula, lo que puede causar un ligero ensanchamiento de la tubería. Para evitarlo, se recomienda cerrar la válvula lentamente o desviar el agua.

Elementos de Retención y Almacenamiento de Agua

Embalse y Presa

Los embalses y presas son estructuras fundamentales para la gestión hídrica.

• Originan una importante elevación del nivel del agua.
• Están sometidas a diferentes tipos de esfuerzos: empuje, depresión y su propio peso.

Clasificación de Presas según su Estructura

• Presa de Gravedad: Su propio peso es el encargado de resistir el empuje del agua; suelen estar fuertemente ancladas al suelo (construidas con materiales sueltos u hormigón).
• Presa con Contrafuertes: Posee un paramento estanco en la cara que mira aguas arriba y está soportada a intervalos por una serie de contrafuertes (generalmente de hormigón).
• Presa de Arco: Posee una forma curva para transmitir la mayor parte de los esfuerzos del agua a las laderas de la cerrada (construidas con hormigón o mampostería).
• Presa de Arco-Gravedad: Combina características de ambas; requiere un menor volumen de material que una presa de gravedad.
• Presa de Bóveda: Posee una forma de arco con un perfil que presenta cierta concavidad.

Azud

Un azud es una estructura construida perpendicularmente al cauce del río para elevar su nivel y crear una zona de aguas tranquilas.