¿Qué es la energía de las olas y cómo se convierte la energía de las olas en electricidad?

El tema de las energías renovables es un tema de hoja perenne, especialmente, en un mundo dominado por los combustibles fósiles. Se habla mucho de la energía renovable en el mundo contemporáneo porque es ilimitada, lo que significa que es sostenible y no emite gases de efecto invernadero que son perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana. Un ejemplo clásico de energía renovable es la energía de las olas.

La búsqueda de la energía de las olas se remonta a 1799 cuando Girard y sus hijos presentaron una patente para utilizar la energía de las olas en París. La búsqueda moderna de la energía de las olas llegó hasta el Imperio de Japón en 1940 cuando fue desarrollada por Yoshio Masuda, un excomandante naval japonés, considerado el padre de la tecnología moderna de energía de las olas. La energía de las olas solo ganó popularidad después de la crisis del petróleo de 1963 cuando el profesor Stephen Hugh Salter inventó el dispositivo de energía de las olas del mismo nombre Salter pato que pudo convertir el 90% del movimiento de las olas en electricidad, generando una eficiencia del 80%.

La energía de las olas, también conocida como energía oceánica o energía de las olas del mar, es energía aprovechada del océano o de las olas del mar. El riguroso movimiento vertical de las olas oceánicas superficiales contiene mucha energía cinética (movimiento) que es capturada por las tecnologías de energía de las olas para realizar tareas útiles, por ejemplo, generación de electricidad, desalinización de agua y bombeo de agua a embalses.

La energía de las olas o el poder de las olas es esencialmente energía extraída de las olas. Cuando el viento sopla sobre la superficie del mar, transfiere la energía a las olas. Son poderosas fuentes de energía. La producción de energía se mide por la velocidad de las olas, la altura de las olas, la longitud de onda y la densidad del agua.

Cuanto más fuertes son las olas, más capaces son de producir energía. La energía capturada se puede utilizar para la generación de electricidad, centrales eléctricas o bombeo de agua. No es fácil aprovechar la energía de las plantas generadoras de olas y esta es la razón por la que hay muy pocas plantas generadoras de olas en todo el mundo.

Cuando miras una playa y ves olas rompiendo contra la orilla, estás presenciando la energía de las olas. No está siendo aprovechado o utilizado para el beneficio de nadie en ese estado, pero está produciendo energía. Y algunas personas emprendedoras dirían que está a la espera de ser utilizado para mejorar nuestras vidas y hacer que nuestro consumo de energía sea más limpio y económico. La energía de las olas a menudo se mezcla con la energía de las mareas, que es bastante diferente.

Pero, ¿cómo se forman esas ondas? Cuando el viento sopla sobre la superficie del agua con suficiente fuerza, crea olas. Esto ocurre con mayor frecuencia y con mayor fuerza en el océano debido a la falta de tierra para resistir el poder del viento.

Los tipos de ondas que se forman dependiendo de dónde están siendo influenciadas. Es probable que las olas largas y constantes que fluyen sin cesar contra la playa se formen a partir de tormentas y condiciones climáticas extremas lejanas. El poder de las tormentas y su influencia en la superficie del agua es tan poderoso que puede provocar olas en las costas de otro hemisferio. Por ejemplo, cuando Japón fue golpeado por un enorme tsunami en 2011, creó poderosas olas en la costa de Hawái e incluso en las playas del estado de Washington.

Cuando ve olas altas y agitadas que suben y bajan muy rápidamente, es probable que esté viendo olas creadas por un sistema meteorológico cercano. Estas ondas suelen ser ocurrencias recién formadas. La potencia de estas ondas se puede aprovechar a través de un convertidor de energía de las olas (WEC).

¿Cómo se convierte la energía de las olas en electricidad?

Para aprovechar la energía de las olas y hacer que genere energía para nosotros, tenemos que ir donde están las olas. El uso exitoso y rentable de la energía de las olas a gran escala solo ocurre en unas pocas regiones del mundo. Los lugares incluyen los estados de Washington, Oregón y California y otras áreas a lo largo de la costa oeste de América del Norte. Esto también incluye las costas de Escocia, África y Australia.

La energía de las olas es, esencialmente, una forma condensada de energía solar producida por la acción del viento que sopla sobre la superficie del agua del océano, que luego puede utilizarse como fuente de energía. Cuando los intensos rayos del sol golpean la atmósfera, la calientan. La intensidad de los rayos solares que inciden en la atmósfera terrestre varía considerablemente en diferentes partes del mundo. Esta disparidad de la temperatura atmosférica en todo el mundo hace que el aire atmosférico viaje de las regiones más cálidas a las más frías, dando lugar a los vientos.

A medida que el viento se desliza sobre la superficie del océano, una fracción de la energía cinética del viento se traslada al agua que se encuentra debajo, lo que genera olas. De hecho, el océano podría verse como un gigantesco colector de almacenamiento de energía transportado por los rayos del sol a los océanos, con las olas transportando la energía cinética transportada a través de la superficie del océano. Con eso en mente, podemos concluir con seguridad que las olas son una forma de energía y es la misma energía, no el agua, la que se desliza sobre la superficie del océano.

Estas olas pueden viajar a través de los océanos expansivos sin perder mucha energía. Sin embargo, cuando llegan a la costa, donde la profundidad del agua es considerablemente poco profunda, su velocidad se reduce, mientras que su tamaño aumenta significativamente. En última instancia, las olas golpean la costa y descargan enormes cantidades de energía cinética.

El convertidor de energía de las olas (WEC)

La energía de las olas que golpea la costa se convierte en electricidad utilizando un convertidor de energía de las olas (WEC), esencialmente, una central eléctrica. El principio de funcionamiento de esta central eléctrica es simple e ingenioso. Es una cámara cerrada con una abertura bajo el mar, que permite que las fuertes olas fluyan hacia la cámara y regresen.

El nivel del agua en la cámara sube y baja con el ritmo de la ola, por lo que el aire es forzado hacia adelante y hacia atrás a través de las turbinas unidas a una abertura superior en la cámara. El aire comprimido y descomprimido tiene suficiente potencia para impulsar las turbinas. La turbina es impulsada en la misma dirección por el flujo de aire de ida y vuelta a través de la turbina. La turbina propulsora hace girar un eje conectado a un generador.

El generador produce electricidad, que se transporta a las redes eléctricas y luego se suministra a los centros de demanda y las líneas de distribución que conectan los hogares y las industrias individuales. La ventaja de este convertidor de energía de las olas es que incluso los movimientos de las olas considerablemente bajos pueden producir suficiente flujo de aire para mantener el movimiento de la turbina para generar energía.

Puede leer más sobre el convertidor de energía de las olas en SINN Power.

Ventajas de la energía de las olas

es muy predecible

El patrón de llegada de las olas es altamente predecible. Llegan día y noche y albergan más energía que otras fuentes renovables como la eólica y la solar. La energía eólica y la energía solar, por otro lado, son altamente impredecibles.

La velocidad del viento disminuye inesperadamente, lo que afecta la generación de electricidad. La energía solar depende de la exposición al sol, lo que significa que la cobertura de nubes y las horas nocturnas reducen significativamente esta exposición, lo que conduce a una menor eficiencia.

Es una forma de energía renovable.

Renovable significa que es un recurso inagotable. No necesita la intervención del hombre para seguir existiendo. Nadie se ha atrevido a sugerir que los océanos y los mares desaparecerán algún día. Los humanos continuarán aprovechándolo hasta el final. Este aspecto convierte a la energía de las olas en un recurso energético fiable y eficiente.

La energía de las olas es ecológica

La energía de las olas es una fuente de energía completamente limpia, lo que significa que no emite gases de efecto invernadero peligrosos a la atmósfera. Los combustibles fósiles, por ejemplo, el petróleo, el carbón y el gas natural contribuyen en gran medida a la contaminación ambiental porque liberan peligrosos gases de efecto invernadero a la atmósfera, como el dióxido de carbono, el óxido nitroso, el metano y el ozono.

Creación de empleos verdes

Las comunidades que viven en áreas remotas y las industrias en declive, como la industria de la construcción naval, soportan la mayor parte del desempleo y la insostenibilidad económica debido a la falta de electricidad.

El sector de la energía de las olas tiene el potencial de crear numerosas oportunidades verdes para las poblaciones remotas y urbanas por igual porque las áreas remotas a las que no se puede llegar con el suministro de electricidad convencional están bien abastecidas por la energía de las olas.

El crecimiento exponencial de las zonas remotas

La energía de las olas aprovechada puede canalizarse a lugares remotos, y esto significa el surgimiento de industrias y negocios. Estas áreas remotas serán testigos de un fuerte crecimiento económico en el futuro.

Seguridad del suministro energético

Establecer una fuerte infraestructura de energía undimotriz puede ayudar enormemente a un país a dejar de depender demasiado de los combustibles fósiles. El mercado de combustibles fósiles es en gran medida volátil y podría dañar la economía de un país si se produce una escasez. La energía de las olas es la forma segura de cerrar esta brecha de volatilidad, ya que es barata, confiable y eficiente.

La tierra permanece intacta

Las plantas de energía de las olas se pueden ubicar en alta mar, lo que alivia cualquier riesgo que conllevan estas plantas situadas en tierra, como la contaminación del suelo. Además, la tierra permanece en su estado natural a diferencia de la extracción de combustibles fósiles, que requiere altos niveles de excavación que dejan la tierra gravemente dañada.

Desventajas de la energía de las olas

Altos costos de capital iniciales

La construcción de plantas de energía undimotriz requiere un gran desembolso de capital. El mantenimiento de la planta de energía, la conexión a la red eléctrica, los recursos de las olas, la caída esperada en los costos de energía una vez que la infraestructura esté en funcionamiento y la vida útil de la tecnología son solo algunas de las variables que aumentan el costo de la energía de las olas. La determinación del costo real también es difícil ya que la energía de las olas se encuentra en su etapa inicial de desarrollo.

La variabilidad en la magnitud de las olas puede dañar el equipo

La magnitud de las olas es tan impredecible en los mares. A veces viene con fuerza y ​​podría causar un fuerte desgaste de las turbinas de generación de energía de las olas. Los daños a este equipo pueden ser costosos en términos de reparación. También significaría el estancamiento del suministro eléctrico.

Daño al ecosistema de vida marina

Los proyectos de energía de las olas en alta mar son mucho más sofisticados que los de tierra. Los proyectos incluyen plataformas, cables, turbinas, interconexiones, dragados y mucho más. Desde un punto de vista ecológico, las aguas poco profundas son terrenos fértiles de reproducción y descanso para la mayoría de la vida marina.

Por lo tanto, las actividades de construcción y operación de la planta de energía de las olas afectan en gran medida al ecosistema marino. Las fugas o derrames accidentales que emanan de los fluidos hidráulicos en las plantas podrían potencialmente contaminar el agua y causar la muerte de la vida marina.

Desventaja de la ubicación

La desventaja de la energía de las olas es la ubicación. Las personas o pueblos en las proximidades de océanos y mares disfrutarán de los frutos de la energía de las olas. Debido a que la fuente de energía de las olas está restringida a los océanos y mares, no se puede confiar en que sirva a toda la población de un país. Esto significa que los pueblos, ciudades y países que no están cerca de tales masas de agua no pueden disfrutar de los frutos de la energía de las olas.

Preocupaciones ambientales

Aunque la energía de las olas es una fuente de energía limpia, el sonido producido por los generadores de la planta podría resultar insoportable para algunos residentes locales. Las plantas también interfieren con el aspecto estético natural del océano. Sin embargo, el ruido de las olas, en la mayoría de ocasiones, iguala el ruido producido por los generadores.

Cuando se comparan las ventajas y desventajas de la energía de las olas, las ventajas superan con creces las desventajas, especialmente en esta época en la que todo el mundo se centra en las formas renovables de energía. Los combustibles fósiles han demostrado ser perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente, por lo que se espera que la mayoría de los gobiernos aumenten la producción de energía de las olas.

Entonces, ahora que lo sabes, tal vez la próxima vez que mires una playa, verás algo más que olas.

Referencias:

ciencia.howstuffworks.com

Author: poweb

Diseñador web, siempre he querido poner mi granito de arena para la conservación del planeta. Lo intento con esta web y algunas otras.

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