Energía oceánica en México: Un tesoro que emerge

Por Dr. Marco Julio Ulloa Torres, Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Unidad Altamira.

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La superficie continental de los Estados Unidos Mexicanos es de 1,959,248 km². En cambio, la superficie marítima que corresponde al mar patrimonial mexicano, integrado por el mar territorial, la zona contigua y la zona económica exclusiva, es de 5,109,168 km². Aun cuando nuestro país cuenta con más agua salada que tierra, el mar patrimonial permanece inmensamente inexplorado. La extensión territorial de Tamaulipas es de 72,829 km². Si consideramos que la superficie del mar patrimonial tamaulipeco cuenta con una longitud de costa de 439 km y un ancho aproximado de 370 km hacia mar adentro, concluiremos que la superficie marítima de nuestro estado representa poco más de 2 veces la extensión territorial. El agua salada del Estado de Tamaulipas también permanece muy poco estudiada.

A raíz de la declinación mundial en la producción de combustibles fósiles y el calentamiento excesivo de la atmósfera a través de la emisión de los gases de efecto de invernadero, los países desarrollados han estado invirtiendo en nuevas tecnologías para generar electricidad aprovechando las fuentes de energía renovable. En particular, las tecnologías para cosechar energía del océano están en pleno desarrollo y se cuenta al presente con varios sitios piloto donde se están probando diversos dispositivos para aprovechar la energía de las olas, mareas, corrientes marinas, así como los gradientes de temperatura y salinidad. En la actualidad, el costo de generación de la energía oceánica no es competitivo con la energía eólica, eólica marina, solar y otras tecnologías tradicionales de generación de energía. Sin embargo, se espera que con el avance tecnológico los costes disminuyan para proporcionar electricidad a comunidades pesqueras aisladas como: islas, puertos y plataformas petroleras, entre otros. La energía oceánica es una reserva energética estratégica poco explotada. Es un área de oportunidad que requiere la formación de recursos humanos con las capacidades académicas y técnicas certificadas para diseñar, instalar, operar y mantener dispositivos convertidores de energía oceánica en óptimas condiciones.

En México, el Centro Mexicano de Innovación en Energía-Océano (CEMIE-Océano, http://cemieoceano.mx) es un núcleo multidisciplinario creado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología para proveer de investigación aplicada, desarrollo tecnológico e innovación, dirigidos a la extracción de las diversas formas de energía del océano. El CEMIE-Océano agrupa entidades nacionales en un número de cuarenta y dos, tres empresas nacionales y seis instituciones extranjeras. Cuenta además con un Comité Estudiantil que organiza actividades de integración, mesas de trabajo, presentaciones, premios y muchas más.

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Maniobra de instalación de equipo acústico para medir oleaje y corrientes en Altamira, Tamaulipas, con el objeto de estimar el potencial del oleaje para generar electricidad (Foto: Dr. Marco Julio Ulloa Torres)

El CEMIE-Océano ha estado evaluando la capacidad del mar patrimonial mexicano para generar electricidad. En materia de oleaje, las regiones con mayor potencial se encuentran en la Península de Baja California y en el noreste de la Península de Yucatán, sin embargo, en términos del porcentaje de días en que la potencia del oleaje podría ser extraída, resalta la costa occidental de México con una disponibilidad de potencia de 10 kW/m durante al menos 50% del tiempo. En Tamaulipas, existen regiones con potencias entre 5 kW/m y 10 kW/m con una persistencia en el intervalo 50-70% del tiempo. Un aspecto muy importante es que México ya cuenta con al menos un convertidor de energía del oleaje de diseño propio que entrará en la fase de construcción y pruebas en laboratorios de oleaje espectral y en el campo durante los próximos años.

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Equipo acústico para la medición del gasto en el río Pánuco y en el Canal El Chijol, con el objeto de calcular el potencial del gradiente salino para generar electricidad (Foto: Dr. Marco Julio Ulloa Torres)

La zona con mayor potencial para extraer la energía de las corrientes de marea se encuentra en el Golfo de California. En las aguas de Quintana Roo, la potencia de las corrientes oceánicas con una persistencia mayor al 50% del tiempo varía entre 176 y 512 W/m². Particularmente en el Canal de Cozumel, las corrientes tienen la capacidad para abastecer el 10% del consumo de electricidad de Isla Cozumel. En Tamaulipas, sería posible extraer energía de las corrientes con dispositivos hidrocinéticos con velocidades de corte unos 0.4 m/s.

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Turbina Wells diseñada por el Instituto de Ciencias Físicas de Universidad Autónoma de México para la generación de energía para sistemas de protección catódica por co- rriente impresa con aplicación en plataformas petroleras (Foto: cortesía de CEMIE-Océano)

Los mejores lugares en México para extraer energía térmica son las aguas profundas cercanas a las costas de Colima, Michoacán, Guerrero, Oaxaca y Quintana Roo, con una potencia disponible entre 150 y 200 MW en más del 70% del tiempo. Por otra parte, el sitio con mayor capacidad de potencia para extraer energía de gradientes de salinidad es el río Usumacinta con 4.1 ± 0.7 GW. Recientemente, con base en las variaciones anuales del gasto medio del río Pánuco entre 1972 y 2019, se ha estimado que el valor promedio de la máxima potencia eléctrica extraíble es 0.9 ± 0.4 GW. Las lagunas costeras hipersalinas como la Laguna Madre pueden generar mayores potenciales salinos, pero la disponibilidad del agua y los servicios ecosistémicos que aportan a las comunidades humanas y bióticas limitan la explotación del recurso salino.

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Estas dos fotos corresponden a un prototipo desarrollado por la Facultad de Ciencias Marinas de la Universidad de Colima, capaz de trabajar en oleaje poco energético y presurizar agua marina por arriba de los 3.5 MPa, su ciente para llevar a cabo el proceso de ósmosis inversa mediante el uso de desalinizadores comerciales (Fotos: cortesía del Dr. Manuel Verduzco Zapata).

Una de las críticas que comúnmente se da a las energías renovables es la intermitencia, característica inevitable de los fenómenos naturales. No obstante, la intermitencia puede disminuirse mediante la construcción de granjas híbridas que incluyan la energía eólica marina. Los dispositivos pueden construirse cerca de los centros de consumo, en infraestructura existente como escolleras y/o en defensas separadas de la línea de costa que induzcan la recuperación del ancho de las playas. El excedente de energía puede almacenarse, por ejemplo, en supercapacitores con un tiempo de vida de 50 años.

México apenas inicia el largo camino que conduce a la instalación de sitios piloto para la extracción de energía del océano en aras de la creación de un nuevo tipo de industria sustentable, que seguramente fortalecerá la capacidad de generación eléctrica de nuestro país en beneficio de las nuevas generaciones.

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Autor: Agua&Ambiente

agua&ambiente es una revista digital mensual y gratuita. Nuestra misión es publicar y difundir información acerca de agua, medio ambiente, cultura ecológica y otros temas relacionados.

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