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energías marinas

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Biscay Marine Energy Platform (BiMEP), la plataforma de investigación de energías marinas de Euskadi, ha obtenido el permiso concedido por el Ministerio de Medio Ambiente tras su publicación en el boletín, para acoger prototipos de aerogeneradores flotantes para su investigación.

Se trata del paso imprescindible para ampliar la investigación marina de nuevas tecnologías eólicas. La solicitud de este permiso se inició a finales de 2014 y se ha realizado a través de un trámite ordinario.

El visto bueno del Ministerio de Medio Ambiente supone en la práctica que BiMEP podrá acoger hasta un máximo de dos prototipos de aerogeneradores flotantes al mismo tiempo para su prueba e investigación. Además, estos ensayos no se referirán en exclusiva al funcionamiento mecánico de los aerogeneradores ni a las mejoras en la eficiencia en la producción eléctrica, sino que tendrá gran importancia el componente medioambiental de las investigaciones. Concretamente, se medirá el comportamiento que estos dispositivos tienen en el hábitat en el que operan, principalmente en lo referente a las aves.

Por tanto, estos aerogeneradores en prueba permitirán mejorar, no solo la tecnología de producción eólica flotante, sino su interacción con las aves. Para ello se introducirán medidas pioneras de protección ambiental como son los sistemas capaces de detectar la cercanía de las aves y de poner en marcha medidas para ahuyentarlas y que cambien de rumbo, e incluso la parada del aerogenerador para evitar colisiones.

Investigación de energías marinas

Biscay Marine Energy Platform (BiMEP) es un zona de ensayos en mar abierto conectada a tierra mediante cables submarinos, lo que permite la prueba de dispositivos flotantes captadores de energía de las olas, y ahora también para una nueva generación de aerogeneradores marinos flotantes.

Esta instalación fue inaugurada en 2015 y está participada en un 92% por el Ente Vasco de la Energía y en un 8% por el IDAE (Ministerio para la Transición Ecológica)

Actualmente acoge estudios de diversos dispositivos generadores de energía flotantes, y tras la aprobación medioambiental, y dadas sus excelentes condiciones logísticas y de recurso marino, será un referente para el desarrollo tecnológico de la eólica flotante, la nueva frontera de esta fuente energética. La energía eólica marina es una de las renovables que mayor auge están experimentando en toda Europa, en aquellos lugares en los que la plataforma continental es poco profunda. En aquellos lugares –como la costa vasca y toda la península Ibérica- donde se alcanzan grandes profundidades marinas, no es posible instalar torres eólicas ancladas al fondo, por lo que el desarrollo de tecnologías flotantes será decisivo para el despegue de esta producción eléctrica renovable.

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Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han desarrollado procedimientos y diseños para obtener energía de las corrientes marinas en zonas de gran profundidad optimizando los costes

Modelo a escala del dispositivo GESMEY en pruebas de mar. Fuente: UPM.

Uno de los inconvenientes que plantean los nuevos dispositivos diseñados para aprovechar la energía de las corrientes marinas en altas profundidades es su alto coste de fabricación, instalación y mantenimiento. Para abordar este problema, miembros del Grupo de Investigación Tecnológico en Energías Renovables Marinas (GITERM) de la UPM han desarrollado un método para el análisis del coste del ciclo de vida de un parque de generación de energía eléctrica -basado en estos dispositivos- que puede ser utilizado en fases de diseño tempranas.

Tras el amplio desarrollo de la energía eólica en el mar los expertos coinciden en que el siguiente paso es el aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas, que se producen principalmente por las mareas. En la actualidad, en Europa y Canadá se están empezando a instalar los primeros parques de carácter experimental en base a dispositivos apoyados en el fondo del mar, denominados de primera generación. Se estima que alrededor del 80% de la energía de las corrientes se localiza en zonas de más de 40 m de profundidad, por lo que es necesario utilizar nuevos diseños de dispositivos que puedan operar en estas zonas en las que el coste de una gran estructura fijada al fondo hace inviables las soluciones de primera generación. Estos sistemas de segunda generación disponen de sistemas de fondeo, con una base o ancla fija en el fondo y una serie de cables que sujetan el dispositivo al fondo marino.

“Nuestro dispositivo GESMEY, patentado por la universidad, ha sido el primer diseño probado en el mar a nivel mundial apto para trabajar totalmente sumergido. Gracias a la herramienta de análisis de costes desarrollada, hemos podido evaluar distintas alternativas de diseño con un objetivo final: reducir todo lo posible el coste de producción de la energía y facilitar que esta fuente renovable sea competitiva, desde un punto de vista tanto técnico como económico, ayudando a la lucha contra el cambio climático,” declara Amable López, investigador del grupo GITERM, de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Navales de la UPM.

Estos análisis económicos se integran con el desarrollo de nuevos sistemas de fondeo que utilizan sistemas más simples y robustos. Para el desarrollo de estos sistemas se utilizan potentes herramientas de simulación y control, también desarrolladas dentro del grupo GITERM.

Gracias a estos procedimientos y herramientas, el diseño inicial del dispositivo GESMEY y de su sistema de fondeo ha ido evolucionando de generadores con un gran rotor -similar al de los generadores eólicos- a generadores con varios rotores como el del dispositivo Hive-TEC (también patentado por la UPM) que han permitido bajar el coste estimado de la energía producida en un 30%. El grupo de investigación sigue trabajando para lograr una comercialización exitosa en el futuro de los dispositivos de energía renovable mareomotriz ya que el potencial de generar electricidad a partir de las corrientes marinas es enorme.

Como señala José Andrés Somolinos, otro de los investigadores de GITERM, “la energía de las mareas es una fuente renovable que tiene un valor adicional en un futuro mercado de energía con respecto a otras fuentes de energía renovables gracias a su alta predictibilidad. Además, las tecnologías de energía de las mareas se caracterizan por una energía libre de emisiones de CO2 que contribuye al crecimiento económico y a la creación de empleo en las zonas costeras y áreas remotas.”

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ICEX España, Exportación e Inversiones, en colaboración con la Oficina Comercial de España en Londres, organiza por primera vez un espacio en la International Conference on Ocean Energy (ICOE) que celebra su sexta edición del 23 al 25 de febrero en Edimburgo.

Este evento, enfocado al desarrollo industrial de las energías marinas renovables, se organiza cada dos años en distintas sedes. La de 2016 se celebra por primera vez en Reino Unido, uno de los países líderes en instalaciones de este tipo.

La participación institucional española se enmarca en la estrategia de internacionalización para la promoción del sector español de las energías marinas renovables. ICEX lidera por primera vez una actividad en este ámbito a petición de APPA Marina que integra a los principales organismos y empresas relacionadas con esta actividad.

De la mano de ICEX acudirán 6 empresas e instituciones españolas dedicadas a las energías marinas renovables: centros de investigación, áreas de ensayo, dispositivos generadores de energía a partir de las olas, mareas, corrientes, y cualquier producto o servicio relacionado con ellos.

El espacio se concibe como un punto de encuentro y de promoción del sector en su conjunto, en el marco de las distintas conferencias que tendrán lugar a lo largo de los tres días del certamen. Las ponencias estarán centradas en la creación de una industria de energía marítima competitiva, el acceso a financiación, la puesta en marcha de proyectos, y la reducción de riesgos.

Las energías marinas han recibido un verdadero impulso dentro de la Unión Europea, que promovió en enero de 2014 la creación del Ocean Energy Forum (OEF), con el objetivo de reunir a todos los agentes del sector en una serie de grupos de trabajo y afrontar de manera global sus problemas y poder elaborar, así, soluciones viables de manera colectiva. El OEF está elaborando una hoja de ruta que pretende ser el punto de partida para una iniciativa industrial europea para el periodo 2017-2020 en el ámbito de las energías oceánicas.

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La constante caída de la inversión en I+D+i en multitud de países como consecuencia de la crisis económica global ha llevado al mundo científico y de la investigación a una situación muy delicada. Ante la incapacidad de las instituciones públicas de atender a las exigencias del sector y la sociedad han surgido iniciativas desde el ámbito privado que promueven la investigación y el desarrollo en distintos planos. La compañía estadounidense 3M es un claro ejemplo de ello.

Desde el año 2008, 3M colabora con la fundación ‘Discovery Education’ para la organización del Concurso Mejor Joven Científico, un proyecto que persigue la formación de una nueva generación de científicos en chicos y chicas de edades comprendidas entre los 13 hasta los 18 años. “El Concurso a Mejor Joven Científico proporciona a los estudiantes las herramientas y experiencias necesarias para aplicar la ciencia y sus habilidades y poder resolver problemas del mundo real”, señala Bill Goodwyn, presidente y CEO de Discovery Education. “Estamos orgullosos de estar junto a 3M en sus esfuerzos por avanzar en la educación científica a través de proyectos únicos, que den lugar a una nueva generación de innovadores, ingenieros y científicos”, resalta.

Hannah Herbst, una estudiante de 15 años que vive en Boca Ratón, Florida, se ha alzado con el título de “Mejor Joven Científico de Estados Unidos” del año 2015, premiado con 25.000 dólares. Herbst ha desarrollado una sonda capaz de ser empleada como fuente de energía para los países en vías de desarrollo a partir de la explotación de las corrientes oceánicas. Su sonda de energía está hecha de materiales reciclados. Así, el invento se compone de una hélice impresa en 3D, que, conectada por una polea en el interior de un tubo de PVC a un generador hidroeléctrico, convierte el movimiento mecánico de las corrientes oceánicas en electricidad.

Durante tres meses, Herbst y los otros nueve finalistas del programa tuvieron la oportunidad de desarrollar personalmente sus inventos e ideas bajo la supervisión y orientación de un científico de 3M. Juntos, mentores y finalistas, compartieron su pasión por la ciencia, revisaron sus inventos y trabajaron por mejorarlos. El tutor de Herbst fue Jeffrey Emslander, un científico de la empresa 3M cuya investigación ha ayudado a la compañía a reducir sus emisiones de CO2 y a desarrollar sus productos utilizando menos energía.

La final del Concurso a Mejor Joven Científico tuvo lugar en el Centro de Innovación que 3M tiene en St. Paul, Minnesota. Allí, los finalistas compartieron sus inventos ante un panel de jueces. Además de presentar sus prototipos, los diez finalistas tenían que cumplir dos desafíos adicionales: la combinación de múltiples tecnologías de 3M para plantear nuevas soluciones y la construcción de una máquina sencilla según los principios científicos y de ingeniería. El invento de Herst fue el premiado. Una idea que, según la joven estudiante, persigue intentar ayudar a un amigo suyo de Etiopía que no tiene acceso a la electricidad. “Yo no me puedo imaginar un solo día sin electricidad”, dijo Herbst.

Herbst probó su dispositivo en el Boca Ratón Intracoastal Waterway, donde la corriente que entra desde el Océano Atlántico produce una gran cantidad de energía que se encuentra sin explotar. La joven científica de tan solo 15 años calcula que si su diseño aumentara podría generar suficiente electricidad para cargar tres baterías de automóviles a la vez en menos de una hora. Esa es la energía que haría falta, por ejemplo, para que las bombas de desalinización de agua salada puedan proporcionar agua potable en los países del Tercer Mundo.

De esta manera, Herbst sigue los pasos de la empresa 3M, cuya filosofía consiste en aplicar la ciencia para mejorar la vida de las personas. “3M tiene sus raíces en la exploración científica y una creencia firme de que cada problema tiene una solución. Ver a estos estudiantes de secundaria abrazar esta creencia central con tanto celo y pasión ha sido impresionante”, dijo Jon Lindekugel, vicepresidente senior de Desarrollo de Negocios de 3M. Herbst tiene previsto seguir trabajando con su mentor de 3M, Jeffrey Emslander, a fin de mejorar su dispositivo de energía oceánica y así poder implementarlo poco a poco en los países en vías de desarrollo.

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APPA Marina, sección de la Asociación de Empresas de energías Renovables-APPA, ha celebrado en Cádiz su asamblea general ordinaria en la que ha revisado su estrategia para dar un nuevo impulso al sector de las energías marinas, que agrupa tecnologías como la eólica offshore, las olas y las corrientes. A lo largo del encuentro, que ha reunido a los socios que componen la sección y algunos agentes invitados del sector marino, APPA Marina ha presentado una iniciativa conjunta del sector público y privado, que se plasmará en un documento estratégico, y que marcará la hoja de ruta de las energías marinas en España cara al Horizonte 2020. Durante la jornada, que ha tenido lugar el pasado lunes 15, se ha repasado, asimismo, el posicionamiento de la Comisión Europea a través de la Blue Energy, que tiene por objetivo el desarrollo e instalación de plantas de energías marinas en la UE.

APPA Marina ha celebrado por primera vez su asamblea general en Andalucía, como muestra de apoyo a las empresas e instituciones andaluzas que forman parte de la Sección Marina de APPA –Abengoa Seapower, Enerocean y CTAER-, involucradas en diferentes proyectos que buscan impulsar las energías renovables marinas . En la organización y demás actividades realizadas en torno al evento ha sido fundamental contar con el apoyo del Clúster Marítimo Naval de Cádiz y del Vicerrectorado de Transferencia Tecnológica de la Universidad de Cádiz, que, además, ha ejercido de anfitriona. Cabe destacar la gran acogida que ha tenido el acto de networking celebrado para cerrar el evento. La gran afluencia de empresas pertenecientes al Clúster, así como la presencia de algunos investigadores de la UCA, ha dado lugar a un interesante coloquio y una buena interacción con las empresas que acudían por parte de APPA Marina.

Además, se ha aprovechado la ocasión para visitar las instalaciones de Navantia en Puerto Real, donde se está llevando a cabo la construcción de la subestación eléctrica para el parque eólico marino Wikinger en Alemania, que tendrá una capacidad instalada de 350 MW. El interés de Navantia en el ámbito de las energías marinas, así como su disponibilidad para colaborar con APPA Marina, es una excelente noticia para el sector nacional que está haciendo un esfuerzo de coordinación en busca de ganar visibilidad internacional y posicionarse como una de las regiones relevantes en las energías marinas.

El sector naval y el de las energías renovables marinas tienen sinergias y características comunes, ya que ambos son industrias de síntesis: los astilleros construyen el casco y las estructuras básicas y posteriormente integran todos los componentes, que son suministrados por la industria auxiliar para configurar los buques o dispositivos para la generación de energía. “Estamos convencidos de que las energías renovables marinas son un sector tecnológico e industrial con un gran potencial que, además, puede reactivar sectores como el naval, que en España dispone de muchísima experiencia y calidad y que perfectamente podría reorientar su actividad hacia las energías renovables marinas”, ha manifestado Francisco García Lorenzo, presidente de APPA Marina. La apuesta decidida por las energías marinas fomentaría una estrategia de diversificación de las actividades del sector naval y la utilización eficiente de sus instalaciones industriales y astilleros, que se encuentran bien posicionados de cara a la puesta en marcha de parques marinos, al contar con infraestructuras para el montaje, instalación, operación y mantenimiento, según APPA Marina.

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La competencia por la comercialización de la energía de las mareas tiene un representante español. Magallanes Renovables SL (MRSL), con sede en Redondela, Galicia, España, desplegó su prototipo de turbina flotante ATIR para el aprovechamiento de la energía mareomotriz, de 1,2 millones de dólares, en las pruebas de mar el 28 de noviembre, en el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) en Orkney, Escocia. MRSL es la única compañía con sede en España que ha investigado, desarrollado e implementado un equipo que produce electricidad generada por la energía mareomotriz.

Desplegado en la zona de pruebas Shapinsay Sound en el EMEC, la plataforma del prototipo tiene 6 metros de largo y 2,3 de ancho. Los investigadores piensan que el conocimiento obtenido gracias a este prototipo de escala 1:10 será crucial en la construcción y el despliegue de una plataforma flotante mucho más grande que será de 42 metros de largo, 25 de ancho y con un peso de 350 toneladas. Cada uno los dos rotores del prototipo producen 1MW de energía a partir de su diseño trimarán, resultando en una producción anual de 86 GW. El ATIR capta energía de las corrientes marinas a través de rotores sumergidos de tres palas que giran en direcciones opuestas. El movimiento de las palas se convierte en electricidad mediante los generadores que equipa a bordo.

Las cifras finales de la investigación no están todavía disponibles, pero la Marine Renewables Infrastructure Network (Marinet), la Comisión Europea (UE), agencias del Gobierno de España y fuentes privadas están financiando el proyecto de Maganalles. Según los informes publicados, está programado que la construcción del ATIR a escala 1:1 empiece después de los ensayos del EMEC.

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UNA ESTRATEGIA INTERNACIONAL SOBRE LAS ENERGÍAS MARINAS EN EL ARCO ATLÁNTICO

El proyecto Atlantic Power Cluster (APC) ha creado una estrategia transnacional en torno a las energías marinas, entre las cuales se incluyen las oceánicas (undimotriz, maremotriz y corrientes) y la eólica marina, buscando las complementariedades que permitan abordar conjuntamente los retos que presenta el desarrollo de la energía marina en el Arco Atlántico. El proyecto está co-financiado por los fondos FEDER, en el marco del programa operativo para el Espacio Atlántico 2007-2013.

El pasado 2 de julio, organizado por Sodercan y el CIEMAT, se celebró en el Salón de Actos del Instituto de Hidráulica de Cantabria (IH Cantabria) la conferencia final del proyecto europeo “Atlantic Power Cluster”, inaugurada por Ignacio Diego, presidente de Comunidad Autónoma de Cantabria y de la Comisión Arco Atlántico.

En la apertura de dicha conferencia se hizo énfasis en la necesidad de investigar e innovar en todo tipo de energías eficientes, limpias y seguras, incluyendo las energías marinas como parte de la solución, por parte del subdirector del CIEMAT, Ramón Gavela, y finalmente reseñar que María Teresa Molina, subdirectora general adjunta de la secretaria de Estado para la UE del Ministerio de Asuntos Exteriores, recalcó la importancia de la Política Marítima Integrada de la UE, cuyo objetivo es promover un enfoque intersectorial de las cuestiones marítimas, consiguiendo que las políticas relacionadas con el mar se formulen conjuntamente, para obtener una explotación sostenible del enorme potencial de los mares y océanos, una mayor consideración de las regiones costeras y una mejor gestión de los elementos intersectoriales de las actividades marítimas. Así mismo se informó de la importancia
de la estrategia Marítima Atlántica de la UE y del reciente acuerdo plasmado en la Directiva de Planificación Marítima Espacial.

Artículo publicado en: FuturENERGY Julio-Agosto 2014

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