ENERGÍA MAREOMOTRIZ
INTRODUCCIÓN
La energía mareomotriz aprovecha la energía potencial de las mareas mediante turbinas, transformándola en energía cinética. Países como Francia, Canadá y China han desarrollado este tipo de energía, pero su adopción en América Latina es limitada debido a la falta de conocimiento sobre su funcionamiento y beneficios ambientales.
DESARROLLO
La energía mareomotriz aprovecha el movimiento de las mareas para generar electricidad mediante turbinas. Es una fuente renovable, limpia y eficiente, pero enfrenta desafíos como altos costos, tecnología avanzada, ensamblaje complejo y posibles impactos en ecosistemas costeros.
Turbinas mareomotrices: La energía mareomotriz por corrientes marinas aprovecha la energía cinética del agua mediante turbinas submarinas similares a aerogeneradores. Gracias a la alta densidad del agua, las palas son más pequeñas y giran lentamente, aunque soportan grandes cargas mecánicas. Estas turbinas generan energía en la subida y bajada de las mareas, con menor impacto ambiental y menor costo que las presas. Son viables en zonas costeras y aguas someras donde la velocidad de la corriente supera los 2,5 m/s. El sistema está compuesto por rotor con palas, caja reductora, generador, cables submarinos y una estructura de soporte resistente al entorno marino.[1]
Partes de una turbina mareomotriz
ESTRUCTURA. La estructura de una turbina mareomotriz es fundamental, ya que debe soportar el peso del equipo, las fuerzas de las corrientes y las duras condiciones del ambiente marino. Existen varios tipos de estructuras: la estructura de gravedad, que utiliza una base de hormigón y acero apoyada en el fondo marino; la monopila, formada por un gran pilar de acero hincado en el suelo, con instalación más sencilla; la trípode, anclada mediante tres pilares, que reduce las cargas estructurales y la corrosión; y la estructura flotante, anclada con cadenas, ideal para zonas de gran profundidad. Cada diseño se selecciona según la profundidad, el tipo de suelo y las condiciones del entorno marino.[1]
Diferentes tipos de estructuras para la turbina
Componentes eléctricos
Entre cada turbina y la red eléctrica debe de haber una serie de elementos para que la transmisión de la energía obtenida se lleve a cabo. Consiste en:
- · Generador AC, normalmente asíncrono.
- · Reguladores de potencia.
- · Cables AC o DC.
- · Transformador
Estos componentes pueden ubicarse dentro de la carcasa de la turbina o en una subestación. Al estar sumergidos, las conexiones deben ser impermeables, utilizándose conectores wet-mate para conexión bajo el agua o dry-mate antes de la inmersión. Para potencias del orden de 30 MW o más es necesaria una subestación, la cual puede instalarse en tierra o en el mar mediante plataformas fijas o flotantes, según costos y dimensiones de los equipos.
Regulación de potencia
La regulación de potencia en turbinas mareomotrices se logra ajustando la posición de las palas para controlar la energía generada. Esto se realiza mediante dos métodos principales: palas de paso variable, que modifican su ángulo de ataque mediante sistemas hidráulicos o eléctricos para mantener la potencia de diseño y limitarla en caso de sobrecarga; y regulación por pérdidas, donde las palas tienen un ángulo fijo y están diseñadas para provocar separación del flujo cuando la corriente supera el valor de diseño, reduciendo el par y la potencia generada.
Distribución eléctrica
La electricidad generada por las turbinas en el mar debe ser transportada hacia tierra. Lo bueno, es que está tecnología ya ha sido estudiada por los aerogeneradores offshore y se puede aprovechar el conocimiento.
Transmisión
Para poder transmitir la electricidad a tierra se debe aumentar bastante el voltaje para evitar pérdidas, para ello es necesario un transformador. El tamaño de este dependerá de la distancia a la que esté puesto el dispositivo de tierra. La transmisión se puede hacer de dos formas.
Alto voltaje con corriente alterna
- · Sistema de recolección de electricidad alterna en la turbina.
- · Un cable submarino trifásico.
- · Una subestación que contiene transformadores y una compensación de energía reactiva situado en el mar.
- · Otra subestación que contiene transformadores y una compensación de energía reactiva situado en tierra.
Alto voltaje con corriente continua
- · Transformadores.
- · Convertidores de CA a CC.
- · Cable de CC.
- · Convertidores de CC a AC.
TIPOS DE TURBINAS
· Turbina mareomotriz de eje horizontal. Cuantas más palas tiene, el dispositivo generará un buen par y más estabilidad que si solo tuviese una pala.
· Turbina mareomotriz de eje vertical. Las palas rotan en un eje que es perpendicular al flujo de agua. Consiste, en que las palas están montadas en verticalmente en un soporte.
Problemas de las turbinas
Los problemas principales al instalar una granja de turbinas son: los impactos medioambientales, la instalación, el mantenimiento, la transmisión de energía y las condiciones de carga que deberá soportar
Potencial energético
El potencial energético mareomotriz ha sido estudiado desde mediados del siglo XX mediante modelos matemáticos y SIG, identificando áreas propicias para su generación, como el estuario del río Severn (Reino Unido) y el río Nalón (España). En Colombia, se ha estimado un potencial de hasta 120 MW en la costa del Pacífico. Su desarrollo continúa en expansión, ofreciendo ventajas económicas y ambientales.[1]
Tipos de sistemas para obtener energía de las mareas
Presas: La energía mareomotriz mediante presas funciona de forma similar a una central hidroeléctrica, utilizando un dique que permite el paso controlado del agua de las mareas a través de turbinas para generar electricidad. Su principal desventaja es el alto impacto ambiental, el elevado costo de construcción y la limitación geográfica, además de que solo genera energía cuando hay movimiento de mareas. Sin embargo, es una fuente predecible y panificable. Un ejemplo destacado es la presa de La Rance (Francia), con una potencia instalada de 240 MW y una producción anual aproximada de 480 GWh.
Tidal lagoon: Este método, conocido como lagunas mareomotrices, encierra una gran masa de agua mediante barreras para aprovechar la diferencia entre marea alta y baja y generar electricidad a través de turbinas. Su principal ventaja es el menor impacto ambiental en comparación con las presas tradicionales. No obstante, presenta altos costos y una producción energética limitada. Un proyecto en desarrollo es la Tidal Lagoon en Nueva Gales del Sur, que operaría cuatro veces al día con 16 turbinas y una potencia estimada de 320 MW [2]
MEDIO AMBIENTE
Estudios han evaluado los impactos hidroambientales de sistemas mareomotrices, como turbinas en el estuario del río Severn y el canal Bristol. Se encontró que los efectos sobre los niveles de agua y riesgo de inundación son mínimos. Sin embargo, se observó un aumento en sedimentos en suspensión y bacterias fecales cerca de las turbinas, afectando la calidad del agua. Además, la extracción de energía mareomotriz puede alterar el volumen de flujo, afectando procesos biogeoquímicos esenciales para la vida marina.[2]
CONCLUCION
El aprovechamiento energético del mar, en particular mediante turbinas mareomotrices, representa una alternativa renovable con alto potencial gracias a la predictibilidad de las mareas y al uso eficiente de la energía cinética de las corrientes marinas. Aunque enfrenta desafíos técnicos como las altas cargas mecánicas, la corrosión y los costos de instalación, los avances en diseño estructural, regulación de potencia y sistemas de transmisión han permitido reducir el impacto ambiental y mejorar la viabilidad técnica y económica. En conjunto, esta tecnología se perfila como una opción complementaria clave para diversificar la matriz energética y avanzar hacia un sistema energético más sostenible.
BIBLIOGRAFIA
[1] H. E. Moreno García, «Estudio de pre-factibilidad para generación de energía mareomotriz en la Costa Pacífica Colombiana», 2016, Accedido: 25 de diciembre de 2025.
[2] J. R. Quintero González y L. E. Quintero González, «Sistemas de producción y potencial energético de la energía mareomotriz», Ing. Investig. Desarro. I2D, vol. 16, n.o 1, pp. 39-45, 2016.