El desafío tecnológico de capturar energía de las olas del mar

Quizá haya que empezar por explicar lo que parece más obvio: mares y océanos ocupan dos tercios de la Tierra y sus olas y mareas encierran una energía renovable que apenas se explota. Por eso, cuando escuchamos los términos energía undimotriz –o también olamotriz–, suenan a lejanos y extraños, lo que no significa que la captura de energía procedente del movimiento del oleaje no sea posible o no se esté logrando a pequeña escala. De hecho, hay patentes con sistemas para capturar energía del mar desde hace más de un siglo.

Situación actual

Si se analiza lo que ha ocurrido en los últimos años, la realidad de la energía olamotriz posee un color azul marino: el panorama no es negro porque se han producido avances, pero tampoco es blanco radiante porque su desarrollo va lento. Unos pocos ejemplos sirven para poner en contexto cómo camina la tecnología undimotriz. En Suecia funciona desde 2016 una planta que utiliza unas boyas flotantes situadas a 10 kilómetros de la costa. El movimiento de las olas sube y baja unas bombas hidráulicas colocadas en el fondo y desde ahí se transporta la energía generada a la red general a través de un cable submarino. Ese mismo año, la empresa noruega Eco Wave Power Global (EWPG) inauguró en Gibraltar una pequeña estación undimotriz que pretende abastecer hasta el 15 % de la electricidad necesaria en el peñón. En este caso, los flotadores que comprimen y descomprimen los pistones hidráulicos están instalados en un antiguo embarcadero de la Segunda Guerra Mundial.

En agosto de 2021, esta misma compañía logró los permisos para montar un proyecto piloto en el rompeolas de Barra do Douro, cerca de Oporto (Portugal). Por otro lado, unos meses antes, en diciembre de 2020, la Comisión Europea dio luz verde a un acuerdo entre Escocia y País Vasco para invertir hasta 2026 más de 22 millones de euros para la compra de dispositivos captadores de este tipo de energía.

Precisamente en la localidad vasca de Mutriku (Guipúzcoa) se encuentra una de las instalaciones de aprovechamiento de las olas más antiguas. Este año cumple un decenio en funcionamiento y según el Ente Vasco de la Energía, sus 16 turbinas, ubicadas en el dique de protección del puerto, han alcanzado una producción récord: 300.000 kWh al año, el equivalente a lo que consumen cien hogares en doce meses.

Mientras, en América Latina se ha instalado el primer convertidor de energía procedente de las olas en la región de Valparaíso (Chile) en abril de 2021. Para los impulsores de la energía marina en el país sudamericano, las ventajas son claras: “la producción de energía está disponible 24 horas, los 365 días y es silenciosa”. Así están las cosas en la energía undimotriz.

Cómo afecta el cambio climático

Uno de los desafíos es cómo optimizar los convertidores de esta energía olamotriz ya que están diseñados para tener un rendimiento máximo en la ubicación concreta donde se instalen dentro de 20 años y siempre en base a datos históricos del movimiento y altura de las olas en cada región marina. El problema es que investigadores de la Universidad del País Vasco y del Centro de Investigación de Energía Marina de Irlanda han detectado que en los últimos 100 años se ha incremenado un 40 % el nivel de energía de las olas por las variaciones de temperatura y otros parámetros meteorológicos. “El mayor incremento mayor se ha dado en los últimos 20 años. No hemos entrado a analizar qué es lo que ha provocado ese aumento, pero la hipótesis principal sería el cambio climático”, explican los científicos.

Los límites en el rendimiento y la incapacidad de la tecnología para adaptarse a los bruscos cambios en el oleaje, que obligan a paralizar el funcionamiento, son los principales obstáculos para que la energía undimotriz adquiera una mayor velocidad de crucero.

Uno de los sistemas tecnológicos más innovadores y que resistiría a las embestidas del mar proviene de una ‘startup’ española. “Nosotros creemos que la mejor manera de extraer energía es oponerse a las olas, igual que las palas de los molinos eólicos se enfrentan al viento. Hemos llegado a la conclusión de que hay que romper las olas porque cuando rompen es cuando tienen más fuerza”, explica Iñigo Doria, uno de los fundadores de Arrecife Energy Systems. Es curiosamente de los arrecifes de coral de donde su padre, ingeniero industrial, sacó la idea para sus turbinas, sus arrecifes artificiales. “Los arrecifes de coral son los únicos elementos que rompen las olas y con sus pequeñas formas son capaces de sacar calor, la energía que los hace sobrevivir y crecer”, comenta.

Fue José Javier Doria, padre de Iñigo, quien comenzó a trabajar en sus alabes (palas de turbina) en 2015 en en el Instituto de Hidráulica Ambiental de Cantabria. Este ingeniero y profesor especializado en el campo de la mecánica es un investigador nato. Antes de liarse con la energía undimotriz, diseñó un palo de golf que logró en 1999 un récord Guinness de distancia de vuelo debido a su eficaz diseño aerodinámico.

Las turbinas de la empresa vasca han sido finalistas de varios eventos internacionales donde se conecta a emprendedores con inversores y en 2018 lograron que un grupo industrial vasco invirtiese medio millón de euros en su proyecto. Su prototipo, con un peso de 3 toneladas y 13 metros de largo, se testó en 2019 pero la pandemia canceló todo. “Decidimos no parar y hemos diseñado y construido unos equipos pequeños para casas aisladas. En zonas como Alaska o Canadá hay comunidades locales que gastan mucho en diésel, con la huella de carbono que genera, y esta alternativa de energía renovable puede venir muy bien”, apostilla Iñigo.

Tal y como asegura el CEO de Arrecife Energy Systems, la energía olamotriz es exponencial, cuanto más grandes son las olas, más genera. “Por eso, el desafío es desarrollar una tecnología que resista las embestidas y la corrosión del mar. El 75 % de las olas tienen entre 0 y 5 metros de altura y con nuestras turbinas de acción directa colocadas en serie, y compuestas de muchas palas, pretendemos aprovechar el movimiento horizontal y vertical, cuando llega la ola y cuando cae”. La energía producida se almacenará en baterías o se transportará a la red terrestre por un cable submarino. “Para 2050 necesitamos un mix energético que reduzca el coste del kilovatio/hora, y España podría ser uno de los lugares con mayor potencial para la energía solar, eólica y undimotriz. No podemos limitarnos a apostar por una o dos de estas energías renovables porque hay días que no sopla el viento o hay menos sol”, concluye Iñigo.