Introducción: aprovechamiento energético de las fuentes marinas
Los océanos constituyen una de las mayores reservas energéticas del planeta, debido a la interacción constante entre el viento, la rotación terrestre y la radiación solar. El aprovechamiento energético del mar se ha convertido en una línea estratégica dentro del desarrollo de energías renovables, especialmente en regiones costeras, debido a la alta disponibilidad del recurso y a su carácter continuo y predecible en comparación con otras fuentes renovables.
Las principales tecnologías de aprovechamiento energético marino incluyen la energía mareomotriz, basada en el desnivel generado por las mareas; la energía de corrientes marinas, que utiliza el flujo constante del agua; la energía térmica oceánica (OTEC), que aprovecha el gradiente térmico entre aguas superficiales y profundas; y la energía undimotriz, que convierte el movimiento de las olas en energía útil. Estas tecnologías se encuentran en distintos niveles de madurez tecnológica, desde etapas experimentales hasta aplicaciones comerciales limitadas.
Dentro de este conjunto, la energía undimotriz destaca por su alta densidad energética, su gran potencial técnico y la amplia disponibilidad del recurso en costas con oleaje constante. Por esta razón, ha sido objeto de numerosas investigaciones científicas orientadas a mejorar la eficiencia de conversión, reducir costos de inversión y garantizar la confiabilidad estructural de los dispositivos en ambientes marinos agresivos.
Energía undimotriz
En la actualidad, la energía undimotriz, basada en el aprovechamiento del movimiento de las olas del mar, se encuentra en una fase de desarrollo tecnológico avanzado pero aún precomercial, con importantes progresos en diseño, eficiencia y confiabilidad estructural. Esta fuente renovable destaca por su alta densidad energética, que puede alcanzar valores entre 20 y 70 kW por metro de frente de ola, superando a otras fuentes marinas como la mareomotriz en determinadas condiciones oceánicas.
El principio de funcionamiento de la energía undimotriz consiste en transformar la energía cinética y potencial del oleaje en energía mecánica y posteriormente en electricidad mediante dispositivos denominados convertidores de energía de las olas (WEC, Wave Energy Converters). Estos sistemas se instalan en zonas costeras o mar adentro y están diseñados para operar bajo condiciones marinas variables, garantizando continuidad operativa y resistencia estructural.
Producción energética y costos
Desde el punto de vista técnico-económico, los sistemas undimotrices actuales presentan costos de inversión elevados, que oscilan entre 4 000 y 9 000 USD/kW instalado, debido principalmente a la complejidad estructural, los materiales anticorrosivos y los costos de operación y mantenimiento en ambientes marinos agresivos [2]. Sin embargo, diversos estudios coinciden en que la maduración tecnológica y la producción en serie podrían reducir estos costos en más del 40 % a mediano plazo.
En términos de producción, plantas piloto como la central undimotriz de Mutriku (España) han demostrado la viabilidad técnica de la tecnología, con una potencia instalada cercana a 300 kW y una producción acumulada superior a 3 GWh, validando la operación continua y la integración a la red eléctrica.
Investigación y perspectivas futuras
Las líneas actuales de investigación se centran en la optimización del control dinámico, el desarrollo de materiales compuestos de alta resistencia, y la mejora de los sistemas de conversión de potencia, con el objetivo de aumentar la eficiencia global y prolongar la vida útil de los dispositivos. Además, se estudia la integración de la energía undimotriz con aplicaciones como desalinización, electrificación de comunidades costeras y sistemas híbridos marinos.
En conjunto, la energía undimotriz se perfila como una alternativa renovable con alto potencial técnico, especialmente en regiones con oleaje constante, aunque su consolidación comercial dependerá de la reducción de costos y del avance en tecnologías de conversión y anclaje marino.
Referencias
[1] Organización Latinoamericana de Energía (OLADE), Energías marinas: fundamentos, tecnologías y estado del arte, Quito, Ecuador, 2019.
[2] Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), Guía técnica de las energías del mar, Madrid, España, 2018.
[3] A. F. de O. Falcão, “Energías marinas: situación actual y perspectivas,” Revista de Energía, no. 45, pp. 12–20, 2020.
[4] R. Rodríguez-Santos y M. Chimbo-Campuzano, “Aprovechamiento de la energía undimotriz en el Ecuador,” Ingenius. Revista de Ciencia y Tecnología, no. 18, pp. 23-31, 2017.
[5] Organización Latinoamericana de Energía (OLADE), Energías marinas: estado del arte y perspectivas en América Latina y el Caribe, Quito, Ecuador, 2020.
[6] J. P. Castaño-Serna y E. Chica-Arrieta, “Selección de un convertidor de energía de las olas tipo columna de agua oscilante y su sistema de toma de fuerza,” Revista UIS Ingenierías, vol. 22, no. 2, pp. 87-98, 2023.