Conversión de energía térmica oceánica: ¿una fuente renovable de energía de carga base?

Conversión de energía térmica oceánica: ¿una fuente renovable de energía de carga base?

La Conversión de Energía Térmica Oceánica (OTEC) es una tecnología de energía renovable que genera electricidad utilizando agua de mar. El 71% de la superficie del mundo está cubierta por océanos. [1]. Esto significa que una gran cantidad de energía solar calienta constantemente las capas superiores de los océanos. Esto crea un fuerte gradiente de temperatura entre la superficie del océano y las aguas profundas más frías, que rara vez se mezclan con las capas superiores. Este gradiente de temperatura es más pronunciado en los trópicos, que es donde esta tecnología es más efectiva.

OTEC utiliza este contraste de temperatura para hacer funcionar un motor térmico, generando electricidad de manera limpia y sostenible. [2, 3]. Esta tecnología ha estado en desarrollo durante algún tiempo y ahora se está implementando en los mares tropicales de todo el mundo. El gran tamaño de los océanos y la gran cantidad de energía térmica que almacenan significa que OTEC aprovecha un recurso muy grande y que se repone constantemente con la luz solar.

Una fuente de energía de carga base

Esta es también una fuente de energía renovable que funciona todo el tiempo, a diferencia de la energía solar y eólica, donde la producción puede depender del clima o la hora del día. Aunque la energía que recolectan los sistemas OTEC proviene en última instancia del sol, se almacena como calor en las aguas superficiales, lo que significa que este tipo de central eléctrica puede funcionar durante todo el día y la noche. Esto significa que es una forma confiable de producir electricidad de “carga base” a través de medios renovables.

La electricidad de carga básica es la columna vertebral de nuestro sistema energético, la cantidad de energía que debe generarse constantemente para mantener el mundo en funcionamiento. Esto generalmente lo proporcionan los combustibles fósiles o la fisión nuclear, ya que las energías renovables tienden a ser menos confiables. Solo las centrales hidroeléctricas pueden proporcionar energía de carga base, ya que la mayoría de las otras fuentes renovables dependen de condiciones externas.

¿Como funciona?

La conversión de energía térmica oceánica funciona extrayendo agua tibia de la superficie del océano y agua más fría de la profundidad. El agua tibia se alimenta a un intercambiador de calor, donde se utiliza para evaporar un “fluido de trabajo”, generalmente amoníaco. El amoniaco tiene un punto de ebullición bajo, por lo que el calor del agua de mar es suficiente para convertirlo en vapor. Este vapor luego pasa a través de una turbina para generar electricidad. Luego, el vapor de amoníaco se introduce en un condensador que lo enfría con agua fría de las profundidades del mar. Esto lo devuelve a un estado líquido para que se pueda repetir el proceso. En consecuencia, cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre el agua fría y caliente, más eficiente será el sistema.

Se ha estimado que cada metro cuadrado de superficie oceánica recibe 175 vatios de energía solar, lo que significa que más de 90 petavatios de energía se almacenan en el mar (un petavatio, PW, es 1015 Watts, 1 seguido de 15 ceros) [4]. Varios estudios han intentado averiguar cuánta de esta energía podríamos extraer sin interrumpir las corrientes oceánicas y el gradiente de temperatura en el que se basa este proceso. Parece probable que entre 3-5 Teravatios (un teravatio, TW, sea 1012 vatios) podrían extraerse sin poner en peligro el sistema ni dañar el medio ambiente. Algunas estimaciones, utilizando modelos más sofisticados, sugieren que esto podría ser tan alto como 30 TW [5].

Esta tecnología es particularmente interesante para las pequeñas comunidades de islas, muchas de las cuales están ubicadas en ambientes tropicales. Estas comunidades están aisladas de las redes eléctricas más grandes, por lo que no pueden equilibrar las fuentes de energía intermitentes, transmitiendo el exceso de electricidad de una región productiva a una donde se genera menos energía, pero se necesita más. OTEC podría permitir que estas áreas se vuelvan autosuficientes utilizando energías renovables. El agua dulce también se produce como un subproducto del proceso OTEC, por lo que puede proporcionar electricidad y actuar como una planta desalinizadora simultáneamente.

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