lunes, 16 de julio de 2012

ENERGÍAS ALTERNATIVAS: EL GRADIENTE TÉRMICO OCEÁNICO

La energía maremotérmica (también conocida como Ocean Thermal Energy Conversion, conversión de energía térmica oceánica, abreviadamente OTEC u OTE) es un tipo de energía renovable que utiliza las diferencias entre las aguas oceánicas profundas, más frías, y las superficiales, más cálidas, para mover una máquina térmica y producir trabajo útil, generalmente en forma de electricidad.


Los océanos representan un tipo natural de recogida de energía solar. Como resultado de su absorción por los océanos y por las corrientes oceánicas, se producen gradientes de temperatura. En algunos lugares, estas variaciones verticales alcanzan 20°C, en distancias de algunos cientos de metros. Cuando hay grandes masas a distintas temperaturas, los principios termodinámicos predicen que se puede crear un ciclo generador de energía que extrae energía de la masa con mayor temperatura y transferir una cantidad a la masa con temperatura menor. La diferencia entre estas energías se manifiesta como energía mecánica (para mover una turbina, por ejemplo), que puede conectarse a un generador, para producir electricidad.


Estos sistemas, llamados Sistemas de Conversión de Energía Térmica Oceánica (CETO), requieren en su uso enormes intercambiadores de energía y otros aparatos en el océano para producir potencias del orden de megavatios. La conversión térmica oceánica genera electricidad en plataformas situadas en el mar. En los mares tropicales las temperaturas varían desde 25ºC en su superficie hasta los 5ºC a 700m. Según el principio de Carnot, si se transfiere energía térmica de una masa caliente a otra fría se produce trabajo y mientras mayor sea la diferencia de temperaturas, mayor será la cantidad de energía producida.

Fue originalmente concebida por el físico francés Arsène d'Arsonval. En 1881, dicho físico, expuso el principio de las centrales marinas y en 1930 otro francés, Georges Claude, lo puso en práctica a escala reducida. La primera central CETO está ubicada a 2Km de las islas Hawai, la cual produce 50 KW, permitiendo el funcionamiento de de otra llamada “OTEC 1”, con una potencia 20 veces superior, que a su vez coadyuva al funcionamiento de la “OTEC 2” con 400 MW y la “OTEC 3” con 10 000 MW.




Principios Básicos
En diferentes zonas del mundo el agua tiene distintas temperaturas dependiendo de la profundidad en que se encuentre, en especial en los trópicos, donde pueden distinguirse tres capas térmicas:
  • La superficial: de 100 a 200 metros de espesor, que actúa como colector de calor, con temperaturas entre 25 y 30 grados.
  • La intermedia: entre los 200 y 400 metros de profundidad, con una variación rápida de temperatura y que actúa como barrera térmica entre las capas superior y profunda.
  • La profunda: en la que la temperatura disminuye suavemente hasta alcanzar 4 °C a 1000 metros y 2 °C a 5000 metros.
Así, usando el agua superficial para calentar un líquido con un punto de ebullición bajo (usando un intercambiador de calor) este se transformaría en vapor que podría mover una turbina para generar electricidad. Luego, este vapor se enfriaría en otro intercambiador de calor en contacto con el agua fría de las profundidades para luego reiniciar el ciclo de generación.


Hasta ahora ha tenido el problema del rendimiento, pero los nuevos diseños en intercambiadores y otros dispositivos térmicos hacen que éste se aproxime al máximo teórico