EN RESUMEN
Sólo unos pocos pequeños proyectos de demostración frente a la costa oeste han aprovechado el poder de las olas y las mareas. Los costos son altos y los obstáculos son desafiantes.
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Los océanos del mundo pueden ser vastos, pero se están saturando. Las zonas costeras están congestionadas por buques de carga, flotas pesqueras comerciales internacionales, buques de guerra, plataformas petrolíferas y, pronto, plataformas flotantes para la minería en aguas profundas.
Pero el Océano Pacífico va a estar aún más ocupado: casi 600 millas cuadradas de océano frente a California han sido arrendadas para parques eólicos flotantes, y se esperan más. Ahora el estado está considerando albergar otra tecnología de energía renovable en el mar: la energía azul, es decir la electricidad creada a partir de olas y mareas.
Una nueva ley firmada por el gobernador Gavin Newsom en octubre instruye a las agencias estatales a estudiar la viabilidad y los impactos de capturar el movimiento del océano para generar energía e informar a la Legislatura antes de enero de 2025.
El objetivo es impulsar una industria que podría llenar los vacíos de energía mientras California intenta lograr su objetivo de hacer la transición a una red eléctrica totalmente renovable para 2045.
Pero a pesar de todo el interés en la energía renovable (y los subsidios gubernamentales), la inversión pública en energía oceánica se ha quedado rezagada. Y la tecnología que haría que los proyectos sean más eficientes, rentables y capaces de soportar un entorno marino exigente aún está en desarrollo.
Hasta ahora, se han lanzado un puñado de pequeños proyectos de demostración frente a la costa oeste, aunque ninguno ha producido energía comercial para la red. Hasta 2045, las nuevas proyecciones de la Comisión de Energía de California para la energía futura no incluyen la energía de las olas ni de las mareas. Sin embargo, los expertos en energía dicen que existe un gran potencial a lo largo de la costa del Pacífico.
“De todas las energías que existen, la energía marina ha sido la que se ha desarrollado más lentamente. Estamos más o menos donde estaba la energía eólica terrestre hace 20 o 30 años”, dijo Tim Ramsey, director del programa de energía marina de la Oficina de Tecnologías de Energía Hidráulica del Departamento de Energía de EE.UU.
La energía de las olas y las mareas se genera mediante una acción que casi siempre proporciona el océano: el movimiento. Aunque los dispositivos de olas y mareas toman diferentes formas, la mayoría captura el movimiento cinético del océano cuando el agua de mar fluye a través de cilindros o cuando los dispositivos flotantes se mueven hacia arriba y hacia abajo o hacia los lados. En algunos casos, ese movimiento crea una presión hidráulica que hace girar una turbina o un generador.
Como ocurre con todas las tecnologías energéticas en desarrollo, dijo Ramsey, se espera que el costo de producir energía undimotriz y mareomotriz sea bastante alto en los primeros años.
Aunque ha habido avances en la tecnología, lograr que los proyectos oceánicos pasen de la etapa piloto al suministro de energía comercial a la red es el próximo obstáculo para la industria, y es sustancial.
“Es muy caro ahora mismo y muy difícil de hacer. Hacer ejercicio en el agua es muy complejo, en algunos casos en los lugares más duros de la Tierra… Luego poder construir algo que pueda durar de 20 a 30 años. Hemos progresado, pero falta una década”, dijo Ramsey.
“De todas las energías que existen, la energía marina ha sido la que se ha desarrollado más lentamente. Estamos más o menos donde estaba el viento terrestre hace 20 o 30 años”.
TIM RAMSEY, OFICINA DE TECNOLOGÍAS DE ENERGÍA HIDRÁULICA DEL DEPARTAMENTO DE ENERGÍA DE EE.UU.
El senador estatal Steve Padilla, demócrata de Chula Vista y autor del proyecto de ley sobre energía undimotriz, dijo que la energía oceánica tiene un “gran potencial”, pero ha sido terriblemente lenta.
“La gente ha estado ocupada concentrándose en otras cosas”, dijo, citando el impulso actual del estado para el desarrollo de energía eólica marina flotante. “Ha habido una combinación de falta de conocimiento y conciencia sobre la infraestructura y los impactos. Sabemos que la cartera energética del estado tiene que ser lo más amplia posible”.
Un portavoz de la Comisión de Energía de California, que está a cargo del nuevo estudio estatal, declinó hacer comentarios sobre la energía de las olas, diciendo que su trabajo aún no ha comenzado.
El potencial es tentador: el Laboratorio Nacional de Energía Renovable estimó que los recursos totales de energía de las olas y las mareas que están disponibles en los EE.UU. con la tecnología actual equivalen al 57% de la producción de energía nacional de 2019. Si bien el informe señala que las tecnologías se encuentran en las primeras etapas de desarrollo, “incluso si sólo se captura una pequeña porción del potencial de recursos técnicos, las tecnologías de energía marina harían contribuciones significativas a las necesidades energéticas de nuestra nación”.
La iniciativa “Impulsando la Economía Azul” del Departamento de Energía de EE.UU., entre otras, ofrece subvenciones y patrocina concursos para explorar nuevas y mejores tecnologías. El presupuesto federal para la energía de las olas del océano para el año fiscal 2023 es de 123 millones de dólares, dijo Ramsey.
Un programa financia investigaciones dirigidas por laboratorios nacionales, incluidos diseños para mejorar las turbinas impulsadas por las olas y la construcción de mejores motores para convertidores de energía de las olas.
Movimiento en el océano
La idea de aprovechar la energía de las olas ha estado dando vueltas en California durante décadas. También lo ha hecho la política estatal de ordenar investigaciones sobre su potencial: un estudio de 2008 preparado para la Comisión de Energía y el Consejo de Protección del Océano concluyó que se necesitaba mucha más investigación para evaluar mejor los impactos potenciales de la energía de las olas y las mareas.
En el momento en que se publicó el estudio, uno de los defensores más fervientes de la tecnología era un joven político llamado Gavin Newsom. Mientras era alcalde de San Francisco en 2007, Newsom propuso un proyecto de energía mareomotriz cerca del puente Golden Gate. Esa idea fue descartada porque era prohibitivamente cara.
No mucho después, como vicegobernador, Newsom respaldó un proyecto piloto de energía de las olas que esperaba que estuviera en funcionamiento en 2012 o 2013. No fue así.
Pero el sueño no ha muerto. California ya alberga proyectos de energía de las olas, incluido uno que se está montando en AltaSea, un centro de investigación público-privado que apoya a los científicos marinos que se centran en la llamada Economía Azul. Opera desde un campus de 35 acres en el Puerto de Los Ángeles.
Su director ejecutivo es Terry Tamminen, exsecretario de medio ambiente de California, que participó en la redacción de la nueva ley de energía de las olas y las mareas. Tamminen dijo que algunos funcionarios estatales y federales han ignorado la energía de las olas frente a la “exuberancia irracional” de la energía eólica marina.
Dijo que el desarrollo de energía de las olas, más pequeño y más barato, ayudaría al estado a cumplir su objetivo de energía limpia y podría producir energía mucho antes que los proyectos masivos de energía eólica marina flotante.
“Estas máquinas sólo pueden desarrollarse hacia la viabilidad comercial poniéndolas en el agua y evaluando su rendimiento. … Es un largo trabajo construirlo, implementarlo y ganar dinero”.
JASON BUSCH, FIDEICOMISO DE ENERGÍA DEL OCÉANO PACÍFICO
Uno de los inquilinos de AltaSea, Eco Wave Power, está diseñado para desplegarse cerca de la costa, en rompeolas y embarcaderos agitados por el agua en movimiento. Sus brazos flotantes, parecidos a paletas, se mueven hacia arriba y hacia abajo en ondas, activando pistones hidráulicos que accionan un motor.
Tamminen dijo que el sistema está “listo para implementarse. Dentro de dos años podríamos tener una instalación comercial de la tecnología Eco Wave”. El proyecto de demostración se instalará en un muelle en el puerto de Los Ángeles y no generará ninguna energía significativa, afirmó.
No es probable que California obtenga mucha electricidad a partir de la energía mareomotriz, dijo Jason Busch, director ejecutivo de Pacific Ocean Energy Trust, una organización sin fines de lucro con sede en Oregón que fomenta la investigación sobre energía marina. Dijo que el estado de Washington es más propicio para esta nueva energía, por ejemplo, porque tiene bahías y estuarios profundos para canalizar el agua a través de equipos de turbinas.
“Un poco de tarea te habría dicho que no hay muchas oportunidades de mareas en California”, dijo.
Un pequeño número de empresas se están preparando para lanzar proyectos piloto en otros estados. La Marina opera un sitio de pruebas de energía de las olas en Hawaii; Allí tres promotores se preparan para lanzar nuevos proyectos en el agua.
PacWave, que opera dos sitios de prueba frente a Newport, Oregon, es otro proyecto de demostración. Una empresa con sede en California, CalWave, que concluyó una demostración de 10 meses frente al muelle de investigación del Instituto Scripps de Oceanografía en San Diego, desplegará sus dispositivos de energía de las olas en una prueba en aguas abiertas, previamente autorizada y conectada a la red. Está previsto que la manifestación en el sitio de Oregón comience el próximo año.
Mucho depende del éxito del proyecto, que tardó 11 años en obtener los permisos. Se han realizado algunas pruebas con versiones a pequeña escala del dispositivo final, pero no en condiciones duras de aguas abiertas y sin expectativas de suministrar energía a la red.
“Es el primer despliegue a gran escala de su tipo. No en condiciones de ‘guardería’. Es el mundo real, listo”, dijo Bryson Robertson, director del Centro de Energía Marina del Pacífico de la Universidad Estatal de Oregón, que está construyendo los dos sitios de prueba. “Queremos demostrar que podemos suministrar energía”.
Robertson, un ingeniero que estudia la dinámica de las olas, dijo que una de las tecnologías que se están probando coloca grandes cuadrados flotantes en el agua justo debajo de la superficie, unidos por líneas al fondo del mar. La energía cinética se crea cuando los flotadores se balancean y se mueven con la acción de las olas.
La tecnología de algunas empresas se encuentra sobre las olas y otras están completamente sumergidas. Otro se despliega en la superficie y se mueve como una serpiente, y cada segmento crea energía a partir de su movimiento. Cada dispositivo hecho a medida es caro, y el diseño y la construcción de algunos de los dispositivos únicos pueden costar 10 millones de dólares.
La industria “no se ha limitado a encontrar un arquetipo ganador”, afirmó Ramsey. Algunos diseños más pequeños pueden recogerse y arrojarse desde un barco, dijo, mientras que otros son lo suficientemente grandes como para necesitar un barco para remolcarlos hasta su posición.
“Es el primer despliegue a gran escala de su tipo… Queremos demostrar que podemos suministrar energía”.
BRYSON ROBERTSON, CENTRO DE ENERGÍA MARINA DEL PACÍFICO DE LA UNIVERSIDAD ESTATAL DE OREGÓN
Para Busch, es un momento crítico para la energía oceánica, ya que las pequeñas empresas necesitan años para recaudar fondos suficientes para continuar con las pruebas. Y con la atención puesta en la industria, no pueden permitirse el lujo de tropezar.
“Las primeras empresas que introdujeron máquinas a gran escala en el agua cometieron el pecado mortal de prometer demasiado y no cumplir lo suficiente con los accionistas. Uno a uno fueron quebrando”, dijo.
“Esta es la segunda generación. Estas máquinas sólo pueden desarrollarse hacia la viabilidad comercial poniéndolas en el agua y evaluando su rendimiento. Ese proceso es muy largo. Las empresas reciben sólo capital privado limitado. El modelo de capital riesgo no encaja con la energía marina. Es un largo trabajo construirlo, implementarlo y ganar dinero”.
En un futuro próximo, es posible que la energía de las olas y las mareas no proporcione enormes cantidades de energía en el mosaico de energía limpia que formará la red, pero la tecnología puede resultar una de las más versátiles. Los expertos dicen que la energía marina no tiene que ser transportada a la costa para ser útil: podría cargar embarcaciones oceánicas, dispositivos de investigación, equipos de navegación y operaciones de acuicultura.
Más cerca de la costa, modestos proyectos impulsados por las olas podrían sustentar a las llamadas “comunidades de cables de extensión” pequeñas y remotas al final del suministro de energía. Los investigadores federales también prevén que la energía oceánica se utilice en plantas desalinizadoras.
Los generadores impulsados por las olas y otras energías renovables ya están abasteciendo todas las necesidades de las Islas Orcadas en Escocia, y el excedente de energía se utiliza para crear hidrógeno para hacer funcionar los transbordadores al continente.
Muchas incógnitas
Las nuevas tecnologías a menudo vienen envueltas en preguntas: ¿Cómo afectarán los dispositivos de olas a los animales marinos, el transporte marítimo y otros usuarios del océano? ¿Qué pasa con las líneas de transmisión y posibles centrales eléctricas flotantes?
La “sinergia de energía azul” es una posibilidad futura, con proyectos undimotrices ubicados junto a proyectos eólicos marinos flotantes, lo que permitirá a los productores de energía compartir líneas de transmisión y otras infraestructuras.
El informe estatal que se presentará el próximo año está destinado a responder esas preguntas y más.
“Todavía no entendemos completamente todas las interacciones del dispositivo en el medio marino”, dijo Ramsey. “Hasta que no se puedan poner dispositivos en el agua y obtener datos a largo plazo, no lo sabremos. Intentamos extrapolar de otras industrias y actividades en el océano (petróleo y gas, energía eólica marina), pero eso sólo nos lleva hasta cierto punto.
“Creo que el potencial es enorme. Si podemos descubrir cómo hacerlo de manera rentable, sé que se resolverá. Espero que Estados Unidos esté a la vanguardia para resolverlo. Si perdemos una gran industria en el extranjero, es una oportunidad perdida”.