Resulta bastante evidente la apuesta por un cambio global respecto de la energía utilizada para las múltiples actividades humanas, que abarca desde qué tipo de combustible usar para moverse diariamente hasta la generación de energía para abastecer a una industria o ciudad.
Un ejemplo de esto es lo ocurrido en la cumbre climática COP26 realizada recientemente, en la que se abordó ese tema y se dedicó una jornada a aspectos referidos a la transición energética. Lejos de ser un hecho aislado, todo parece indicar que en el concierto internacional el de las energías es un tópico sólidamente instalado.
En ese contexto, Uruguay está bien posicionado. De acuerdo con datos de Uruguay XXI, en 2018 38% de la generación de energía eléctrica fue eólica, lo que posicionó al país en el segundo lugar a nivel mundial en la utilización de este tipo de energía en su matriz eléctrica. Según esa misma fuente, ese año Uruguay generó 7% de su energía con base en biomasa, un poco más de 3% con base en energía fotovoltaica, un poco menos de 3% a través de energía térmica, y lo restante (prácticamente la mitad) con base en energía hidroeléctrica.
Las energías renovables marinas pueden ser una opción más a considerar. Para conocer sobre este tema, hablamos con Rodrigo Alonso y Sebastián Solari, docentes e integrantes del Instituto de Mecánica de Fluidos e Ingeniería Ambiental de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República.
Ola, mucho gusto
Obtener energía marina renovable puede hacerse de diversas maneras. “La energía undimotriz está asociada a la energía del oleaje”, explica Alonso. Pero hay otras: está el aprovechamiento de la energía de las mareas (mareomotriz), de la energía cinética de las corrientes que se dan en el mar o el océano, y el aprovechamiento de los gradientes térmicos y salinos. Salvo la undimotriz, las restantes por el momento no están a nuestro alcance.
“La energía mareomotriz consiste en represar la onda de marea y turbinarla”, define Alonso. Se trata de una tecnología similar a la hidroeléctrica, pero demanda una costa macromareal de amplitudes mayores a cinco metros, por lo que está acotada a pocos puntos, como ocurre en Francia, Canadá o Corea del Sur.
Entonces, hablamos de turbinar una corriente marina de forma similar a lo que sucede con los aerogeneradores, pero, lógicamente, hablando de hidrogeneradores en este caso, esto tampoco es una opción: en Uruguay las velocidades son inferiores a las que este tipo de energía demanda.
Por otra parte, el aprovechamiento del gradiente térmico, si bien es otra de las formas de generación de energía, está limitado a regiones tropicales. El gradiente salino, si bien tiene un potencial energético, tampoco se tiene en cuenta al compararlo con el que ofrece la energía que podría darnos el oleaje.
Las olas y el viento orientales
Por todo esto, la energía undimotriz es la que, según Alonso, “da una mejor perspectiva de acuerdo a su potencial”.
Repasando la investigación en ese sentido, hace algunos años se realizó un primer proyecto, llamado Uru-Wave I, financiado por el Fondo Sectorial de Energía de la Agencia Nacional de Investigación e Innovación. En esa instancia, que tuvo como responsable al ingeniero Luis Texeira, se caracterizó el recurso y su potencial. “Es un potencial teórico, meteorológico”, detalla Alonso.
Otro de los objetivos de ese primer proyecto fue dar cuenta del estado del arte en relación con las tecnologías y “generar capacidades locales para el estudio de este tipo de dispositivos”.
Según cuenta Sebastián Solari, a comienzos de este siglo, los países desarrollados comenzaron con ese proceso, llevando a cabo una gran cantidad de trabajos enfocados en caracterizar el potencial de la energía del oleaje en distintas zonas del mundo, de manera de poder ver cuáles son los lugares más convenientes para instalar equipos y qué características deberían tener estos.
Comparando la energía undimotriz con otras energías renovables, los entrevistados explican que la energía undimotriz no tiene el desarrollo de otras energías limpias con mayor presencia en el país, como es el caso de la energía eólica o la solar. ¿A qué se debe esa falta de desarrollo?
Si bien tanto Alonso como Solari están de acuerdo en que hoy la energía undimotriz es costosa, remarcan que en realidad es parte de un proceso, y que con el paso del tiempo y un mayor conocimiento existiría una tendencia a la baja en los costos. Esa tendencia es similar a lo que sucede con la energía eólica offshore, que también depende de lo que ocurre aguas adentro y, si bien se desarrolló gracias a una base de conocimiento generada a partir del desarrollo de la energía eólica onshore, con el tiempo ha ido ganando espacio. Algo parecido ocurriría con la energía undimotriz.
Nadie es más que nadie
La energía undimotriz tiene una particularidad: no hay un único concepto de aprovechamiento, sino que existen varios, y ninguno predomina sobre los demás, según dicen ambos investigadores. Puede aprovecharse la energía potencial, la cinética o ambas, y también pueden aprovecharse en la superficie, en toda la columna de agua o en el fondo.
Una de las formas utiliza el power take off, donde la que se encarga de extraer la potencia es una turbina de aire. Para ello se coloca una cámara de hormigón, abierta en el fondo y sumergida. Dado el movimiento de ascenso y descenso del agua generado por el oleaje, el aire se comprime, la presión aumenta y se genera un flujo saliente. Luego, la presión disminuye y tiene lugar un flujo entrante. En un ducto que conecta la cámara con el exterior hay unas turbinas que giran en el mismo sentido, sin importar la dirección del flujo.
“Esta tecnología fue el primer proyecto que estuvo inyectando energía a una red eléctrica en Escocia”, cuenta Alonso, mientras que otro proyecto similar tuvo lugar en Portugal. A partir de ese aprendizaje, en el País Vasco se implementó un sistema conformado por 16 cámaras sobre una escollera, que genera alrededor de 260 kilovatios. Este sistema está en funcionamiento y tiene el récord de energía undimotriz generada.
Para tener una idea de cuánto representa esa energía, un parque eólico de los que adornan el horizonte criollo tiene una potencia instalada de entre 50 y 100 megavatios, es decir, superior en varios órdenes de magnitud a la que se genera con las olas en el País Vasco (un megavatio equivale a 1.000 vatios). De todas maneras, Alonso aclara que la planta vasca, situada en la localidad pesquera de Motrico, es un proyecto piloto. Lo destacable, por lo tanto, más que su potencia, es que representa un récord, al ser la planta undimotriz que más tiempo ha estado activa, en contraposición a muchos proyectos de mayor potencia pero que, por diversos motivos, entre los que destacan los económicos, no tuvieron una gran duración.
Otro de los mojones de esta tecnología fue desarrollado en Japón hace más de medio siglo, y consistió en una boya de balizamiento que se alimentaba con esta tecnología undimotriz.
Siguiendo con experiencias a nivel internacional, se ha trabajado también con alternativas como el Wave Dragon, de Dinamarca, que busca colectar la mayor cantidad de agua posible de la ola y devolverla turbinándola. “Entonces se está transformando todo en energía potencial que se acumula”, narra Alonso. “El desafío es tener este reservorio flotando en el mar y sobreviviendo al ambiente marítimo”, prosigue. Incluso señala que los costos de mantenimiento hicieron imposible la continuidad del proyecto.
“Hay una estrategia que es común al desarrollo de la undimotriz, que es hacer sinergia con otra actividad”, por ejemplo, combinándola con un parque eólico offshore; de esta manera pueden aprovecharse ambas fuentes en situaciones en las que una puede no estar disponible, alega Solari.
Alonso, por su parte, señala que otra de las posibles sinergias se da con la acuicultura, y menciona que esta es una alternativa que se está investigando. Este proyecto se enmarca en la promoción de la llamada “economía azul” y aprovecharía el ambiente protegido del oleaje para la cría de especies acuáticas.
Ante la pregunta de si la localización de la mayor parte de la población sobre la costa del Río de la Plata representa un obstáculo para la distribución de esta tecnología (y, por ende, para el desarrollo de infraestructura destinada a la generación de energía undimotriz), ambos aseguran que ese no es el principal problema y citan como ejemplo lo que sucede con la represa de Salto Grande.
Inversión, desarrollo y futuro
Cuando se habla de las inversiones que permitirían mejorar el conocimiento de la energía undimotriz, los entrevistados dejan claro que el desarrollo de los equipos no es algo simple ni que tampoco es cuestión de que se pueda hacer de un momento a otro.
Pasar del laboratorio al campo implica una infraestructura especial, algo de lo que ni Uruguay ni países de la región están actualmente en condiciones.
Uno de los logros en este campo, podría decirse, ha sido lo avanzado gracias al proyecto Uru-Wave I, que permitió hacer esa primera caracterización del potencial de esta energía y poner a funcionar el laboratorio de oleaje utilizado en la facultad. Luego tuvo lugar el Uru-Wave II, en el que se pudieron utilizar equipos específicos a escala reducida para aprender sobre el funcionamiento de esas tecnologías.
Otra de las iniciativas surgió a través de un llamado de la Unión Europea sobre energías renovables. Ese proyecto, actualmente en marcha, permite que los investigadores de Uruguay se mantengan vinculados con los de otros países y compartan procedimientos para la caracterización de los lugares potenciales, las etapas iniciales del desarrollo y la prueba de los equipos. De acuerdo con lo que explica Solari, esto permite mantener a Uruguay actualizado en el estado del arte de estas tecnologías y su desarrollo.
Sobre el rol que pueden jugar los actores privados, Alonso explica que al comienzo hubo empresas que acompañaron el desarrollo en el tema en Europa, lo que permitió que posteriormente se pasara a etapas de ensayo y estudios de dispositivos en el mar.
Más allá de estas inversiones de empresas privadas, Solari señala que también hay “inversión pública para la investigación, para el desarrollo de la infraestructura mínima para poder hacer esa investigación y para el fomento de que las empresas privadas se arriesguen a hacer estas cosas, que llevan muchos lustros”.
Pensando en el futuro y en las posibilidades de desarrollo de la energía undimotriz en Uruguay, tanto Alonso como Solari interpretan que el avance de esta energía se daría luego de la llegada de la energía eólica offshore, no sólo en el país sino también en la región.
“El impulso para tener las capacidades en Uruguay para trabajar en la plataforma puede venir de la mano de la eólica offshore. En un momento pudo haber venido de la mano de la explotación de hidrocarburos offshore, pero como eso no cuajó Uruguay casi que no tiene capacidades de trabajar en el mar”, reflexiona Solari. También agrega que podría haber un impulso si hubiera una llegada de fondos, como puede suceder con la generación del hidrógeno verde, ya que algunos países están desarrollando la energía eólica offshore para la generación de hidrógeno verde.
“Ahí parece abrirse una cierta ventana de oportunidad, pero es todo muy incipiente”, finaliza Alonso. Por algo se empieza. Y la investigación es, por lo general, una de las formas más sensatas de comenzar.