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Energía mareomotriz: qué es, cómo funciona, ventajas, desventajas y futuro

Energía mareomotriz

La energía mareomotriz se ha colado en el debate energético como una de esas tecnologías que llevan décadas sobre la mesa, pero que ahora, gracias al avance técnico y al contexto de crisis climática, empieza a mirarse con otros ojos. En un momento en el que las renovables tradicionales, como la eólica y la solar, están disparadas, la idea de aprovechar de forma seria el vaivén de las mareas está ganando fuerza tanto en Europa como en el resto del mundo.

Más allá del concepto básico, la energía de las mareas está vinculada a subastas públicas, grandes proyectos marinos, objetivos climáticos y una carrera por abaratar costes. A la vez, arrastra retos nada menores: inversión inicial elevada, posibles impactos ambientales en zonas costeras y la necesidad de encontrar ubicaciones con condiciones muy específicas. Vamos a ver, con calma y sin rodeos, qué es exactamente la energía mareomotriz, cómo funciona, qué tipos de centrales existen, sus ventajas, sus pegas, y cuál es su papel real a corto y medio plazo, incluida su situación en España.

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¿Qué es la energía mareomotriz?

La energía mareomotriz es una forma de energía renovable que utiliza el ascenso y descenso periódico del nivel del mar, causado por la interacción gravitatoria entre la Tierra, la Luna y el Sol, para generar electricidad. Es, en esencia, una variante de la energía hidroeléctrica, pero en lugar de depender de ríos o saltos de agua, se basa en el movimiento regular de las mareas.

A diferencia de otras renovables como la eólica y la solar, cuya producción puede variar mucho con el viento o las nubes, las mareas siguen patrones astronómicos muy precisos. Sabemos con muchos años de antelación a qué hora y con qué intensidad se producirán las pleamares y bajamares en cada punto de la costa. Esa regularidad convierte a la energía mareomotriz en una candidata interesante para aportar una parte estable y predecible de la generación eléctrica.

En muchos textos se habla de la mareomotriz como energía oceánica o marina, pero conviene matizar: no toda la energía del océano es mareomotriz. Dentro de lo que se llama energía oceánica también se incluyen otras tecnologías como la undimotriz (la que aprovecha el movimiento de las olas en superficie) o el aprovechamiento de gradientes térmicos y salinos. La mareomotriz, estrictamente hablando, se centra en el movimiento de subida y bajada de las mareas o en las corrientes que estas generan.

Durante siglos, antes de pensar en electricidad, ya se utilizaba el tirón de las mareas para mover molinos de grano en estuarios europeos. En la segunda mitad del siglo XX se dio el salto desde esos usos tradicionales a centrales capaces de producir electricidad de forma continua, gracias a presas, turbinas y alternadores conectados a la red.

Diferencias con energía hidráulica y energía undimotriz

Es muy fácil mezclar conceptos, así que conviene dejar claro en qué se diferencia la energía mareomotriz de otras tecnologías que también usan el agua como fuente primaria de energía. La energía hidráulica “clásica” aprovecha el agua almacenada en embalses o el caudal de ríos para mover turbinas a partir de la energía potencial (desniveles) o la energía cinética de corrientes fluviales.

En el caso de la energía mareomotriz, el enfoque es otro: la fuente de energía no es un río, sino la variación periódica del nivel del mar. Se construyen infraestructuras en bahías, estuarios o zonas de fuerte corriente de marea. En algunos casos se llega a crear embalses artificiales conectados al océano mediante compuertas y turbinas, que se abren y cierran en función de la fase de la marea para generar energía tanto cuando sube como cuando baja el agua.

Por otro lado, la energía undimotriz o de las olas se basa en el movimiento de la superficie del mar provocado por el viento. Aquí ya no hablamos del ritmo predecible de las mareas, sino de un fenómeno mucho más variable, condicionado por tormentas, sistemas de presión y otros factores meteorológicos. Los dispositivos undimotrices capturan la energía de esas olas mediante boyas, columnas de agua oscilantes u otros mecanismos.

En resumen, aunque todas estas tecnologías se apoyan en el agua, no se obtienen de la misma forma ni tienen el mismo grado de previsibilidad. La mareomotriz destaca precisamente por su capacidad de planificar con mucha precisión cuánta energía se podrá producir en un periodo determinado.

Cómo funciona la energía mareomotriz

La base física de la energía mareomotriz está en los conceptos de energía potencial y energía cinética del agua. Cuando la marea sube, el nivel del mar aumenta y se acumula una cierta energía potencial; cuando baja, esa diferencia de altura se traduce en movimiento del agua, generando energía cinética. Las centrales mareomotrices se diseñan para capturar una parte de esa energía y transformarla en electricidad mediante turbinas y generadores.

En una central típica de presa de marea, se construye un dique que cierra parcial o totalmente un estuario o bahía, de forma que se crea un embalse. Las compuertas del dique se abren y cierran estratégicamente para dejar entrar o salir el agua en los momentos más favorables. Cuando existe una diferencia de nivel suficiente entre el agua del embalse y la del mar exterior, se hace pasar el flujo a través de las turbinas, que giran y accionan alternadores para producir electricidad.

Este proceso se apoya en que la subida de la marea (flujo) y la bajada (reflujo) no duran lo mismo: normalmente, el reflujo suele ser algo más corto. En ambos momentos se puede aprovechar el movimiento del agua, adaptando el funcionamiento de la central para exprimir al máximo cada ciclo. No obstante, solo merece la pena instalar estas centrales donde la diferencia entre pleamar y bajamar supera unos cinco metros, según recoge, por ejemplo, el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). Sin ese salto, el rendimiento es demasiado pequeño para compensar los costes de construcción y mantenimiento.

En el caso de los generadores de corriente de marea, el funcionamiento se parece mucho al de un parque eólico submarino. Se instalan turbinas en el fondo marino o en estructuras fijadas al lecho en zonas donde la marea genera corrientes intensas y regulares. El flujo de agua al pasar por las palas hace que estas giren, y el movimiento se transmite a un generador eléctrico. Al no requerir grandes presas, su impacto ambiental y visual suele ser menor que el de las centrales de dique.

En cualquier modalidad, la electricidad producida se conduce mediante cables submarinos hasta la costa, donde se conecta a la red de transporte o distribución. A partir de ahí, la energía mareomotriz se integra en el sistema eléctrico como cualquier otra fuente renovable, contribuyendo a cubrir la demanda de hogares, empresas e industrias.

Tipos de centrales mareomotrices

Cuando se habla de energía mareomotriz, en realidad se está haciendo referencia a tres grandes enfoques tecnológicos para convertir el movimiento asociado a las mareas en electricidad. Cada uno tiene sus propias ventajas, limitaciones y grado de madurez.

1. Generadores de corriente de marea (Tidal Stream Generators)

Los generadores de corriente de marea, conocidos como Tidal Stream Generators o TSG, aprovechan la energía cinética de las corrientes de marea de manera muy similar a como lo hace un aerogenerador con el viento. Se colocan turbinas en los pasos donde el agua se desplaza con mayor velocidad, como estrechos o canales naturales.

Este enfoque tiene varias ventajas importantes: no exige cerrar bahías ni construir presas masivas, lo que reduce tanto el coste de la obra civil como el impacto sobre los ecosistemas costeros. Además, se puede modular y escalar con más flexibilidad, instalando más o menos turbinas según las necesidades y el presupuesto disponible.

Desde el punto de vista ecológico, los TSG suelen considerarse la opción más respetuosa, aunque no están exentos de impacto. Las turbinas deben diseñarse para limitar el riesgo para la fauna marina, evitando daños a peces y mamíferos y reduciendo al mínimo el ruido submarino y las alteraciones de las corrientes locales.

2. Presas de marea

Las presas de marea son la forma más “clásica” de energía mareomotriz y utilizan principalmente la energía potencial asociada a la diferencia de nivel entre el embalse y el mar. Se construyen grandes obras de retención a lo largo de estuarios o bahías, con una serie de compuertas y turbinas integradas en el dique.

Cuando la marea sube, se dejan entrar grandes volúmenes de agua en el embalse. Después, en el momento oportuno, se libera ese agua de vuelta al mar haciendo que pase por las turbinas. También se puede aprovechar el flujo inverso, permitiendo que el agua entre durante la pleamar atravesando las turbinas, de forma que se genera energía tanto en la subida como en la bajada.

Uno de los problemas de este tipo de centrales es que hay muy pocos lugares en el mundo con condiciones adecuadas. Se necesitan bahías o estuarios amplios, con una diferencia de nivel de marea muy elevada y con características geológicas que permitan construir un dique sólido y seguro. Además, las alteraciones en el intercambio de agua con el mar pueden afectar seriamente a la flora y fauna del lugar.

Por estos motivos, aunque las presas de marea pueden generar grandes cantidades de electricidad, también conllevan importantes retos ambientales y sociales, ya que pueden modificar hábitats, patrones de sedimentación y usos tradicionales del territorio, como la pesca o la navegación.

3. Energía mareomotriz dinámica (Dynamic Tidal Power, DTP)

La energía mareomotriz dinámica es un concepto aún teórico y en fase de desarrollo, que propone una solución intermedia entre las presas de marea y los generadores de corriente. La idea es construir grandes represas perpendiculares a la costa, de entre 30 y 50 kilómetros de longitud, que se adentran en el mar sin cerrar por completo una bahía.

Estas estructuras crearían diferencias de fase y de altura de marea entre los dos lados de la represa, generando gradientes aprovechables para mover turbinas. Cada instalación de este tipo podría llegar a producir, en teoría, entre 6 y 17 gigavatios (GW), una cantidad enorme comparable a la de varias grandes centrales eléctricas convencionales.

Pese a su potencial teórico, la DTP plantea desafíos colosales: costes de construcción muy elevados, impacto ambiental incierto y complejidad técnica para construir represas de esa longitud en mar abierto. Por ahora, se trata más de un campo de estudio y simulación que de una realidad comercial, pero ilustra la búsqueda constante de nuevas formas de aprovechar mejor la energía de las mareas.

Ejemplos de proyectos emblemáticos de energía mareomotriz

Para entender mejor el alcance real de la tecnología, conviene fijarse en algunos proyectos pioneros que han servido de referencia mundial y que demuestran que la energía mareomotriz no es solo teoría, sino una opción que lleva produciendo electricidad desde hace décadas.

Uno de los casos más conocidos es la central mareomotriz de La Rance, en la Bretaña francesa. Inaugurada en 1966, está considerada la central de este tipo más antigua a gran escala y una de las mayores del mundo. Se basa en una presa de marea que cierra el estuario del río Rance, y ha demostrado que, con un buen diseño y un mantenimiento adecuado, las instalaciones mareomotrices pueden operar durante muchas décadas manteniendo una producción relevante.

Otro referente es el proyecto MeyGen en Escocia (Reino Unido), uno de los desarrollos de generadores de corriente de marea más avanzados hasta la fecha. En 2022, MeyGen alcanzó una generación de alrededor de 25 GWh de electricidad, marcando un récord para este tipo de tecnología. Se trata de un parque de turbinas submarinas situado en una zona de fuertes corrientes, y su experiencia está resultando clave para mejorar el diseño, la fiabilidad y los costes de los generadores de corriente.

Más recientemente, los mecanismos de apoyo público están impulsando nuevos proyectos. En una subasta británica de contratos por diferencia (CfD AR7), se adjudicaron 20,9 MW de capacidad en energía marina repartidos en cuatro proyectos, varios de ellos específicamente de energía mareomotriz. Tres se ubican en Gales: Mor Energy Limited obtuvo 5,5 MW para su parque Mor Energy GO3 Phase 2; Tidal Technologies consiguió 3 MW para Morlais Tidal Tech GR1; e Hydrowing Tidal Projects se adjudicó 10 MW para Ynni’r Lleuad 3. El cuarto proyecto se sitúa en Escocia, donde Orbital Projects recibió 2,4 MW para su iniciativa Orbital Marine Eday 5.

En conjunto, todos los proyectos adjudicados en esa subasta (incluyendo eólica marina fija y flotante, eólica terrestre y solar fotovoltaica, además de las tecnologías marinas) permitirán generar energía limpia suficiente para cubrir el consumo equivalente de unos 16 millones de hogares, según datos de la administración británica. La energía de las mareas se inserta así en un paquete más amplio de soluciones renovables, compitiendo codo con codo con tecnologías ya muy maduras.

Ventajas de la energía mareomotriz

La energía mareomotriz cuenta con una serie de puntos fuertes que explican por qué se la considera una pieza potencialmente valiosa dentro del mix de renovables, sobre todo en países con costas muy favorables y políticas climáticas ambiciosas.

Previsibilidad y fiabilidad

Uno de los argumentos más potentes a favor de esta tecnología es su altísimo grado de previsibilidad. Los ciclos de las mareas se conocen con precisión matemática muchos años antes de que ocurran. Esto permite planificar con exactitud cuándo y cuánta energía se podrá producir en cada ubicación, algo que no sucede con la misma fiabilidad ni en la eólica ni en la solar.

Esta característica facilita la integración de la mareomotriz en el sistema eléctrico, porque los operadores de la red pueden anticipar la contribución de estas centrales y ajustar mejor el conjunto de fuentes de generación. Aunque la producción no es constante (hay momentos de mayor y menor generación en cada ciclo), la variación es muy predecible, lo que reduce la necesidad de reservas de respaldo imprevistas.

Alta densidad energética del agua

El agua del mar es mucho más densa que el aire, lo que significa que una corriente de agua relativamente lenta puede transportar más energía que un viento de velocidad similar. Esto permite que las turbinas de corriente de marea generen cantidades significativas de electricidad aun con velocidades modestas, donde un aerogenerador quizás apenas produciría.

Esta densidad energética convierte a algunos emplazamientos de corrientes de marea en auténticos “puntos calientes” de energía renovable, capaces de concentrar mucha potencia instalada en áreas relativamente reducidas, siempre que existan las condiciones oceanográficas adecuadas.

Bajo impacto visual y acústico

La mayor parte de las infraestructuras mareomotrices, en especial los generadores de corriente de marea, están sumergidas. Esto reduce enormemente el impacto visual en comparación con parques eólicos terrestres o marinos, y minimiza también las quejas relacionadas con el paisaje.

Además, las instalaciones suelen ser silenciosas para la población costera, ya que el ruido generado por las turbinas queda bajo el agua y a gran distancia de los núcleos urbanos. Esto hace que la oposición social por motivos estéticos o acústicos, aunque existe en algunos casos, suela ser menor que en otros tipos de proyectos energéticos.

Larga vida útil y mantenimiento razonable

Aunque las condiciones marinas son duras para cualquier infraestructura, las centrales mareomotrices se diseñan para operar durante varias décadas. El caso de La Rance, en Francia, con más de medio siglo de funcionamiento, es una muestra de que, una vez amortizada la inversión inicial, estas plantas pueden seguir produciendo electricidad de manera fiable durante mucho tiempo.

El mantenimiento, si bien requiere equipos especializados en entornos marinos, no suele ser tan complejo como podría parecer cuando el diseño es robusto y se han previsto bien factores como la corrosión, el fouling (incrustaciones de organismos marinos) y el acceso para revisiones periódicas. Una buena planificación de mantenimiento reduce los costes a lo largo de la vida útil de la planta.

Bajas emisiones y carácter renovable

Una vez construidas, las centrales mareomotrices no consumen combustibles fósiles ni emiten gases de efecto invernadero durante su operación. La fuente primaria de energía es el propio movimiento de las mareas, originado por el efecto gravitatorio del Sol y la Luna combinado con la rotación de la Tierra, por lo que se considera una energía renovable e inagotable a escala humana.

Esto las convierte en una herramienta útil para reducir las emisiones del sector eléctrico y disminuir la dependencia de tecnologías que emplean gas, carbón u otros combustibles finitos. Además, al no generar residuos peligrosos como los de las centrales nucleares, se evitan costes y riesgos asociados al tratamiento y almacenamiento de materiales radiactivos.

Desventajas y retos de la energía mareomotriz

Junto a sus virtudes, la energía de las mareas arrastra también limitaciones importantes que explican por qué todavía no se ha desplegado masivamente, a pesar de llevar más de medio siglo en funcionamiento a nivel comercial en algunos lugares.

El primer gran escollo es el alto coste inicial de las infraestructuras. Construir presas de marea implica obras civiles enormes, con diques, compuertas y turbinas a gran escala, en un entorno tan agresivo como el marino. Aunque los generadores de corriente de marea reducen estos costes, siguen siendo tecnologías que requieren materiales avanzados, instalación submarina y conexiones eléctricas complejas.

A esto se suma el impacto medioambiental potencial. En el caso de las presas de marea, cerrar una bahía o estuario puede alterar profundamente el ecosistema: cambia la salinidad, el intercambio de sedimentos, la disponibilidad de alimento para aves, peces y otros organismos, y puede modificar rutas migratorias. Incluso los generadores de corriente, aunque más ligeros, deben diseñarse con cuidado para no afectar de forma significativa a la fauna marina.

Otro factor clave es la limitación geográfica. No todas las costas del mundo tienen diferencias de marea lo bastante grandes o corrientes suficientemente intensas como para que una central mareomotriz sea rentable. De hecho, los puntos idóneos se concentran en un número relativamente reducido de regiones, lo que hace que esta tecnología, por sí sola, no pueda cubrir un porcentaje altísimo de la demanda mundial.

Además, las presas de marea típicamente solo pueden operar de forma efectiva unas 10 horas al día (sumando los periodos de flujo y reflujo aprovechables), lo que limita el tiempo de generación incluso siendo una fuente predecible. También se pueden generar conflictos de uso del territorio, ya que muchas zonas con potencial mareomotriz coinciden con áreas de alto valor paisajístico, turístico o pesquero, y las obras pueden suscitar oposición social.

Por último, las tecnologías más avanzadas de turbinas submarinas y plantas flotantes aún arrastran cierta carestía tecnológica: requieren inversión en investigación y desarrollo, prototipos y pruebas a gran escala para abaratarse, igual que ocurrió en su momento con la eólica offshore o la solar fotovoltaica.

El papel de la energía mareomotriz en la transición energética

En los últimos años se ha producido un cambio de ritmo gracias al impulso político y regulatorio a las energías renovables. Países como el Reino Unido están utilizando subastas (como los contratos por diferencia, CfD) para apoyar el despliegue de eólica marina fija y flotante, solar, eólica terrestre y también tecnologías marinas emergentes como la mareomotriz.

En una de estas subastas, se adjudicaron 8,4 GW de eólica marina (incluyendo proyectos flotantes), con empresas como RWE asegurando casi 7 GW, además de 1,3 GW de eólica terrestre repartidos en 28 proyectos y 4,9 GW de solar fotovoltaica en 157 proyectos. A estos se suman los casi 21 MW en energía marina antes mencionados. Todo ello forma parte de un programa más amplio para lograr un sistema eléctrico limpio en torno a 2030, reducir la dependencia del gas y proteger a los consumidores de futuras crisis de precios de combustibles fósiles.

Los precios resultantes de la subasta dan una idea de la competitividad creciente de las renovables: la eólica terrestre se situó en torno a las 72,24 libras/MWh, la eólica marina en unas 91 libras/MWh (con pequeñas variaciones por región) y la solar en unas 65,23 libras/MWh. Todas estas cifras están muy por debajo de las 147 libras/MWh asociadas a la construcción y operación de nuevas centrales de gas, lo que indica que la apuesta por tecnologías limpias, aunque requiera inversión inicial, sale a cuenta a medio plazo.

Además de las subastas, el Reino Unido ha lanzado planes como el Plan de Energía Local y la iniciativa Great British Energy (GBE), con la intención de movilizar hasta 8 GW de energía limpia de propiedad local para 2030. Se prevé una inversión pública de hasta 1.400 millones de dólares, respaldada por un paquete total de financiación de 8.300 millones de libras, con el objetivo de facilitar proyectos comunitarios, municipales y de propiedad compartida. La energía mareomotriz puede beneficiarse de este tipo de esquemas siempre que demuestre su viabilidad técnica y económica.

A nivel europeo, la Unión Europea se ha marcado metas ambiciosas para la energía oceánica en su conjunto, incluyendo mareomotriz y undimotriz, con el objetivo de alcanzar alrededor de 1 GW de capacidad instalada para 2030 y unos 40 GW para 2050. Lograr estas cifras implicará un esfuerzo considerable en I+D, despliegue de proyectos piloto, mejora de las cadenas de suministro y marcos regulatorios que permitan integrar estas tecnologías en el mercado eléctrico.

Situación y potencial de la energía mareomotriz en España

En España, la energía mareomotriz se encuentra todavía en una fase bastante temprana de desarrollo, sobre todo si se compara con vecinos del norte como Francia o el Reino Unido. Nuestro país no cuenta, en general, con diferencias de marea tan grandes como las del Canal de la Mancha o el Atlántico Norte, lo cual limita el número de emplazamientos idóneos para presas de marea.

Aun así, ya hay ejemplos reales de aprovechamiento de la energía del mar. Uno de los más conocidos es la planta de Mutriku, en la costa del País Vasco, que lleva funcionando desde 2011. Aunque esta instalación está más relacionada con la energía de las olas (undimotriz) utilizando columnas de agua oscilante, suele mencionarse en el contexto de la energía marina porque demuestra que España ya está en la senda de explotar sus recursos oceánicos para producir electricidad renovable.

Mutriku cuenta con 16 turbinas capaces de generar alrededor de 600.000 kWh al año, suficiente para cubrir el consumo de unas 600 personas aproximadamente. Es un proyecto de escala modesta, pero muy relevante desde el punto de vista tecnológico y simbólico, ya que sitúa a nuestro país en el mapa de la innovación en energías marinas.

Más allá de este caso, diferentes estudios han señalado el estrecho de Gibraltar como una zona con enorme potencial para la energía de las corrientes marinas, debido al intenso intercambio de agua entre el Atlántico y el Mediterráneo. Se ha llegado a plantear que, aprovechando bien ese recurso, se podría generar una cantidad de energía suficiente como para sustituir una parte significativa de la producción nuclear del país, aunque esto requeriría desarrollos tecnológicos de gran envergadura y una planificación muy cuidadosa.

Centros de investigación como la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) trabajan precisamente en evaluar la viabilidad de distintas tecnologías oceánicas en aguas españolas, incluyendo la mareomotriz. La combinación de proyectos piloto, estudios de impacto ambiental y marcos de apoyo regulatorio será determinante para que en las próximas décadas la energía de las mareas y las olas pasen de ser algo casi testimonial a una pieza con peso real en nuestro sistema eléctrico.

En paralelo, la transición ecológica que atraviesa España, impulsada por objetivos climáticos y por la necesidad de reducir la dependencia de los combustibles fósiles, está generando una demanda creciente de profesionales formados en energías renovables y eficiencia energética. La operación y el mantenimiento de infraestructuras como turbinas marinas, parques eólicos offshore o grandes plantas fotovoltaicas requerirá perfiles técnicos cada vez más especializados, lo que se está reflejando en la oferta formativa con másteres y programas específicos en este campo.

Tomando todo el panorama en conjunto, la energía mareomotriz se perfila como una alternativa limpia, predecible y con un potencial aún por explotar completamente, especialmente en países con costas bien situadas. Aunque su despliegue masivo se ve frenado por los costes iniciales, las limitaciones geográficas y los retos ambientales, la combinación de innovación tecnológica, apoyo político y experiencia acumulada en proyectos reales apunta a que su papel irá creciendo dentro del mix renovable global, complementando a la eólica y a la solar y aportando una dosis extra de estabilidad a los sistemas eléctricos que se atreven a mirar al mar como una de sus grandes fuentes de energía.