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ENERGÍA MARINA
FACULTAD DE MINAS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN


Introducción


En años recientes, debido a la volatilidad de los precios del petróleo y a la preocupación por la emisión de gases de efecto invernadero, se presenta una carrera de alcance mundial por incentivar la investigación, la promoción, el desarrollo y el aumento del uso de formas nuevas y renovables de energía y de tecnologías avanzadas y novedosas que sean ecológicamente racionales. La energía marina tiene un papel protagónico por su inmenso potencial, pero no cuenta con un estado de desarrollo tan avanzado como otro tipo de energías renovables, como el viento o la energía solar.


Sin embargo, se están haciendo esfuerzos en este sentido por parte de países que cuentan con un nivel avanzado de industrialización, con recursos marinos interesantes y que buscan usar tecnologías limpias para generar energía eléctrica. En todo el mundo existen empresas privadas y universidades que investigan y trabajan fuertemente para desarrollar tecnologías eficientes, robustas y económicas que puedan convertirse en una alternativa real.


En Colombia se han hecho algunos esfuerzos para identificar el recurso marino en lugares específicos, pero un estudio completo del potencial nacional no se había realizado nunca. La creación del Centro de Investigación e Innovación en Energía (CIIEN), en línea con las políticas de investigación, desarrollo e innovación de alcance municipal, regional y nacional, generó la oportunidad para que el Grupo de Oceanografía e Ingeniería Costera ―Oceánicos― de la Universidad Nacional de Colombia, el Grupo de Automática y Diseño (A+D) de la Universidad Pontificia Bolivariana y el Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas (CIOH) de la Dirección General Marítima (DIMAR) se unieran para trabajar conjuntamente y determinar de forma confiable este potencial, y así avanzar en el aprovechamiento de la energía de los océanos en Colombia. Siendo conscientes de que los mayores avances en energía marina se han realizado en el exterior, para este proyecto se conformó un grupo de asesores internacionales de primer nivel para garantizar resultados sólidos y confiables, y por eso se contó con la experiencia y el criterio de la Universidad de Cantabria (España), la Heriot-Watt University de Edimburgo y el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) de Baja California.


El presente trabajo es el resultado de la primera de cuatro fases concebidas en un proyecto más amplio, cuyo objetivo final es la operación de una planta piloto de generación de energía eléctrica a partir de recursos marinos, adecuada a las condiciones oceanográficas colombianas, con un bajo impacto ambiental, técnicamente eficiente y económicamente viable. Las fases del programa son:


  • Fase 2. Estudios de prefactibilidad técnica, económica y ambiental de los mejores sitios para el aprovechamiento energético del mar en Colombia.


  • Fase 3. Diseño y construcción de una planta piloto.Fase 4. Fase de monitoreo, seguimiento y modificación durante la operación.

  • Fase 4. Fase de monitoreo, seguimiento y modificación durante la operación.

¿Poesía o realidad?


Cuando el exceso de trabajo o el caos de las ciudades nos desgastan y nos sentimos descargados, acostumbramos visitar el mar para descansar y recuperar energías. ¿Acaso los océanos tienen energía? Claro que sí, el océano recibe la mayor cantidad de la energía solar que llega al planeta y esta se manifiesta en diversos fenómenos naturales como el viento, las olas, los huracanes o las corrientes marinas. Un viaje desde la superficie del mar hasta sus profundidades permite ver cuáles son las energías que podemos encontrar como alternativa para el futuro.

Lo primero es entender que debemos dejar de depender de los combustibles fósiles como fuentes de energía. Las emisiones de carbono, el calentamiento global, el petróleo como un bien escaso con altísimos costos de explotación y los problemas geopolíticos son razones más que suficientes para repensar el modelo de desarrollo y de consumo de energía, y aquí es donde las energías renovables que ofrece el mar cumplen un rol muy importante.

Colombia, con sus dos litorales extensos y una gran superficie oceánica, tiene un gran potencial para generar energía eléctrica con fuentes marinas. Nuestro país es pionero en este campo gracias a un estudio apoyado por el Centro de Investigación e Innovación de Energía, CIIEN, y llevado a cabo entre 2010 y 2011.

¿A quién beneficiará esta energía?


Usaremos estas técnicas como una solución energética para zonas no interconectadas, con el fin de proporcionar a las poblaciones humanas más marginadas acceso a energía eléctrica que mejore sus condiciones generales de vida.

A escalas nacional y regional, esperamos que, al poder usar adecuadamente las diferentes energías que nos ofrece el océano, podamos convertirnos en proveedores de energías alternativas como el mejor ejemplo de un país que apuesta por la diversidad y por esquemas de desarrollo sostenible y de energías verdes.

Energía eólica marina y de las olas


Cuando el sol calienta la atmósfera se generan diferencias de temperatura que son las directas responsables de la formación de las corrientes atmosféricas, es decir, corrientes de viento. Este es el primer recurso que se puede aprovechar, y es conocido como energía eólica marina. Es como la energía eólica convencional, pero con la diferencia de que las turbinas deben estar en el mar, lo que crea retos gigantes para la ingeniería.

Pero cuando miramos a una escala geográfica más grande vemos que el viento sopla sobre la superficie del mar, generando pequeñas ondas que comienzan a viajar a través de la superficie del océano; este es un segundo recurso, la energía de las olas, que a veces es usado directamente por los surfistas para cabalgarlas —o por el ciudadano común para disfrutar de su sonido, que se convierte en un arrullo.


Energía cinética y potencial del mar


El viento que sopla sobre la gran piscina que es el mar genera corrientes oceánicas que viajan por todo el planeta. Algunas van por las profundidades, llevando nutrientes, y son las autopistas de las especies, pero otras viajan muy cerca de las costas. Dichas corrientes o velocidades de flujo se pueden transformar en energía eléctrica.

Por otro lado, está la Luna, en ese cortejo permanente que tiene ciclos diarios —las pleamares y las bajamares—, mensuales y anuales. Esas relaciones hacen que el mar se mueva suavemente de manera vertical, y a esto lo llamamos mareas astronómicas. Ese dejarse fluir sobre las costas también genera corrientes de marea; todo esto sumado es lo que llamaríamos energía cinética.

Hay lugares del mundo, como Normandía en Francia o las Islas Orcadas en Escocia, donde la influencia de los astros puede hacer que la marea suba en vertical hasta quince metros. Si multiplicamos esta información por las grandes extensiones de geoformas costeras, podríamos imaginarnos un gran tanque o embalse natural, dispuesto a proveernos energía. Este es el cuarto recurso, que se llama energía potencial del mar.


Energía maremotérmica y de gradiente salino


Cuando el sol calienta la superficie del mar, este calentamiento se combina con las corrientes oceánicas que traen masas de agua fría desde otros confines de la tierra, y entre la superficie y el fondo aparecen diferencias de temperatura. Podemos hacer uso de este tipo de energía maremotérmica (también llamada OTEC por sus siglas en inglés, Ocean Thermal Energy Conversion), cuyo principio de aplicación es simple: tenemos, por una parte, agua fría y otra más caliente, y en medio debemos poner un dispositivo que convierta esa diferencia de temperatura en trabajo mecánico y este en energía eléctrica. También podemos aprovechar la energía de gradiente salino (de presión osmótica o energía azul). Esta tiene un nombre deslumbrante; para los que ven las series de ciencia ficción, la energía azul podría ser esa que traen los alienígenas para compartirla con los humanos… pero no, aún no, la energía azul se produce cuando hay un encuentro entre el agua dulce y el mar, cuya consecuencia es una marcada diferencia de salinidad (o densidad). Igual que en el ejemplo anterior, se trata de aprovechar este encuentro, esta unión, esta consumación, este affaire entre el río y el mar.

Cuando se tienen dos soluciones de agua a diferentes concentraciones de sal, ellas tratan de mezclarse para equilibrarse. Esto causa el proceso conocido como ósmosis, que es cuando el agua pasa a través de una membrana permeable, y es la razón por la cual los dedos se arrugan cuando nos metemos mucho tiempo al mar. Esto ocurre porque en el mar hay mayor concentración de minerales que en nuestro cuerpo, y entonces el agua sale para que la concentración en nuestro cuerpo sea igual a la de afuera. Cuando se va el agua, los dedos se arrugan.

 

Las membranas son muy utilizadas en la industria de la desalinización de agua. Para desalinizar agua es necesario aplicar mucha energía para forzar a que el agua pase a través de una membrana, porque lo hace en el sentido contario a la ósmosis (el gradiente salino lo hace en el mismo sentido). Si hay agua dulce y agua salada separadas por una membrana, el agua dulce trata de pasar al lado del agua salada. Y si están en un espacio confinado, la presión aumenta hasta alcanzar 120 metros de columna de agua. Este aumento de presión es suficiente para que, con un caudal determinado, se pueda generar energía eléctrica de la misma manera que se hace con la hidroeléctrica convencional, donde el agua a presión mueve una turbina. Esto se llama ósmosis retardada por presión (o PRO por sus siglas en inglés). Aunque hay varias formas de aprovechar las diferencias de salinidad, la PRO es la tecnología con el estado más avanzado de desarrollo.


Allí está el reto para Colombia, que posee mares salinos como el Caribe y está bañado por grandes ríos, como el Magdalena, el Sinú o el Atrato. En este sistema vemos el mayor potencial para generar energía.


Resultados del potencial energético del mar para Colombia


En la primera fase de este proyecto se identificaron y priorizaron las oportunidades más interesantes, y se ha empezado a definir la ruta a seguir para que la energía marina sea una realidad en Colombia. Los resultados más importantes que se encontraron en el estudio de los fenómenos oceanográficos estudiados son:


1. Oleaje


En términos de oleaje, se modelaron los promedios mensuales y trimestrales en los litorales Caribe y Pacífico y en el archipiélago de San Andrés y Providencia. En el Caribe, de acuerdo con la estacionalidad climática de la zona, el oleaje más fuerte (5-7 kilovatios por metro de frente de onda) se manifiesta en los meses de diciembre a abril, coincidiendo con la época seca en el país. En esta época, la energía eléctrica tiene precios más elevados porque los niveles de los ríos y los embalses disminuyen, la generación hidroeléctrica se reduce significativamente y la demanda de energía es suplida por las centrales termoeléctricas, lo que aumenta considerablemente el precio de la energía; por consiguiente, el oleaje podría ser un complemento importante. Los sitios con mayor potencia del oleaje, y que se encuentran cerca de centros poblados importantes con puertos, están en las cercanías de Barranquilla y Santa Marta. En el Pacífico se encontró que, si bien los valores de energía (3-4 kilovatios por metro de frente de onda) son menores que los máximos del Caribe, se mantienen a lo largo del año, lo que hace que sean una opción interesante para el abastecimiento de las zonas no interconectadas (aquellos lugares que no están conectados al sistema de transmisión nacional), como Bahía Solano o Nuquí. En San Andrés y Providencia, los valores de oleaje son demasiado bajos para pensar en un proyecto.

Los mapas generados muestran la disponibilidad espacial del recurso. Para cuantificar las variaciones temporales se generaron series de oleaje basadas en la modelación computacional a modo de boyas virtuales, y a estas se les hicieron tratamientos estadísticos. Una revisión de las fichas muestra que la información generada y presentada es coherente con los mapas energéticos y con la información de las boyas oceanográficas en aguas colombianas.

Si una central de energía funcionara en las épocas de verano, podría convertirse en un complemento importante para el sistema, reduciría emisiones de gases de invernadero y podría vender energía a muy buenos precios. Podría convertirse en un proyecto viable únicamente para atender la demanda en estas épocas. Bajo este enfoque, y considerando que en los meses de diciembre a abril el recurso de oleaje es más abundante, los puntos más interesantes para estos proyectos serían las ciudades de Barranquilla y Santa Marta, ya que son ciudades grandes con conexión a la red, con buenos valores de energía de oleaje y con puertos desde donde se puede coordinar fácilmente los mantenimientos y los transportes.

En el Pacífico, la persistencia del oleaje a lo largo del año se convierte en una alternativa interesante para el abastecimiento de las zonas no interconectadas. A pesar de que a lo largo de la costa Pacífica colombiana hay muchas de estas zonas, un proyecto de esta magnitud requiere grandes inversiones, por lo que debe enfocarse en poblaciones relativamente grandes, con una demanda de energía suficiente para justificar el proyecto. Por eso los lugares más interesantes para esto son las poblaciones de Nuquí, Bahía Solano y El Valle, que son importantes centros ecoturísticos de la región.


2. Mareas


Desde el principio del proyecto se definió que, en caso de aprovecharse la marea para la generación energética, se utilizarían las corrientes de marea o energía cinética. El otro enfoque, el de cerramientos grandes, como la central de La Rance, fue descartado de entrada porque tiene grandes impactos ambientales debido a los requerimientos de infraestructura, en una zona donde esta es escasa y hay muchas áreas naturales protegidas, como es el Pacífico colombiano.

Debido a las condiciones geográficas y de conexión, este tipo de aprovechamiento energético sería posible solamente en las bahías de Tumaco y Buenaventura, ya que otros sitios del país tienen muchas restricciones ambientales. Para cuantificar el potencial se realizaron modelaciones de la marea astronómica y la marea meteorológica en dichas bahías, usando un modelo que simula la velocidad de las corrientes en una bahía, de acuerdo a la variación de la marea. Las modelaciones muestran que las velocidades son muy bajas como para aprovechar las corrientes de marea. En el mejor de los casos, se encuentran velocidades del orden de 0.8 metros por segundo, muy por debajo de las velocidades que se consideran factibles, que son del orden de 2 metros por segundo. Por esta razón, un aprovechamiento de las corrientes de mareas para Colombia no sería comercialmente viable y esta opción se descarta.

Sin embargo, a raíz de conversaciones recientes con nuestros asesores internacionales, se ha considerado usar este esquema de energía potencial pero a menor escala. Es decir, que no se contemple el cerramiento total de un estuario, sino de una pequeña fracción del mismo en cercanías de infraestructura existente. Con esto se harán pequeños aprovechamientos en las zonas que tengan población que lo requieran. Y a pequeña escala, se reducirán los costos de conexión e infraestructura y los impactos ambientales. La tecnología existente para este esquema de aprovechamiento es tecnología probada y comercialmente disponible. Se pensó que podría ser una muy buena alternativa para Buenaventura; sin embargo, los costos de las obras civiles hacen que este proyecto sea inviable.


3. Corrientes


Para las corrientes se hacen modelaciones computacionales en aguas territoriales del país. Las corrientes máximas en las cuencas marítimas colombianas son del orden de 70 centímetros por segundo, por lo que este recurso podría no ser el más adecuado para explotación energética, ya que se recomiendan corrientes mayores a 1.5 metros. Por tal razón, se confirma lo que se había planteado en informes anteriores: la generación de energía usando las corrientes marinas no es factible en el país.

El principal problema es que las corrientes generalmente se encuentran muy lejos de la línea de costa, por lo que los costos de conexión y construcción hacen que cualquier aprovechamiento sea inviable. Otro de los problemas es la alta variabilidad de muchas de las corrientes a lo largo del año.


4. Gradiente de temperatura


Es posible generar energía usando la diferencia de temperatura (también llamado gradiente de temperatura) entre el agua caliente en la superficie y el agua fría del fondo. El agua del fondo se bombea desde las profundidades y para ello se usa un motor de calor. Al ser Colombia un país tropical, las aguas superficiales mantienen las temperaturas cálidas a lo largo del año, con lo cual el aprovechamiento de las diferencias de temperatura está sujeto a la disponibilidad de acceso a las aguas profundas. Para aprovechar las diferencias de temperatura se necesitan valores de diferencia de 20ºC entre la superficie y el fondo. Las modelaciones muestran que para ciertos sitios las diferencias de temperatura se encuentran en el rango de los 600 a 700 metros, lo que reduciría fuertemente las pérdidas de energía por los bombeos.

La plataforma continental se extiende varios kilómetros a lo largo de la costa Pacífica y de casi toda la costa Caribe, lo cual dificulta el acceso a aguas frías tomadas de grandes profundidades. Sin embargo, en las proximidades de la Sierra Nevada de Santa Marta existe un abismo de más de 2.000 m cercano al litoral, que podría ser usado para tomar el agua fría que requiere el proceso. La conversión de energía térmica oceánica, OTEC por sus siglas en inglés, tiene muy altos costos de inversión, y es posible que no pueda competir en la generación en la red del Sistema de Transmisión Nacional (STN). Sin embargo, puede ser útil para sitios aislados con altos consumos de energía de fuentes fósiles, donde la generación de energía eléctrica es muy costosa.

 

Las condiciones del gradiente de temperatura en el recurso marino al sur de la isla de San Andrés cumplen con los requerimientos para la instalación de un ciclo OTEC. Una instalación de este tipo serviría para suplir parte de la necesidad de la energía eléctrica de la isla y adicionalmente producir agua desalinizada para potabilización. Los altos precios de la energía en San Andrés, el alto consumo energético, la escasez y alta demanda del agua potable hacen que el OTEC sea una opción muy interesante como un proyecto integral de energía y agua potable que sería muy beneficioso para la población de la isla.

 

5. Gradiente de salinidad


No todos los ríos ofrecen condiciones adecuadas para la operación de plantas de generación de energía por gradiente de salinidad. Para la operación de estas plantas se necesita tener disponible agua dulce y agua de mar altamente salada en la menor distancia, pero las zonas donde se presenta una mezcla muy intensa de ambas aguas no son apropiadas. Esto ocurre porque para aprovechar la energía se necesitan las diferencias de salinidad. Si hay una zona de mezcla muy grande, no habrá un gradiente que se pueda aprovechar. Por ejemplo, en las grandes desembocaduras del Pacífico, la marea hace que las aguas se mezclen completamente y que se pierda el gradiente que se podría aprovechar.

 

Colombia tiene territorio costero tanto en el océano Pacífico como en el mar Caribe. En ambos desembocan grandes ríos, entre los que se destacan San Juan, Guapi, Patía, Dagua y Mira en el océano Pacífico, y Magdalena, Sinú, Atrato, León, Ranchería y el Canal del Dique en el mar Caribe. Sin embargo, las condiciones de marea y salinidad en ambos mares difieren significativamente. En la costa Pacífica colombiana se presentan rangos de marea con amplitudes entre 3.5 y 4.5 m, mientras que en el mar Caribe se presenta un rango con amplitudes no superiores a los 0.4 m. Dadas las características de ambos mares, y según los criterios de selección de zonas de aprovechamiento expuestos anteriormente, es de esperar que el potencial de generación de energía por gradiente salino en Colombia sea mayor en el mar Caribe que en el océano Pacífico, y por tanto se hizo mayor énfasis en la evaluación detallada de este potencial energético en el mar Caribe, identificada como una de las zonas más propicias del mundo.

En la práctica, no todo el potencial teórico de la mezcla de agua salina puede ser explotado debido a las limitaciones técnicas del proceso de conversión de la energía; el potencial estimado teniendo en cuenta estas restricciones se denomina potencial técnico. Dicho potencial se puede calcular utilizando los coeficientes estimados por Wargen y Stenzel (2010) para plantas de energía osmótica (PRO). Estos coeficientes técnicos tienen en cuenta la eficiencia del bombeo, el intercambiador de presión, la turbina y el generador, así como la caída de presión por el paso del agua por la membrana, las pérdidas por mezcla en el intercambiador de presión, la relación entre la presión hidráulica y la presión osmótica a ambos lados de la membrana y la relación entre el volumen de agua dulce entrante y permeada.

Además de las restricciones asociadas a la conversión de energía, otro factor importante que restringe el potencial técnico es el porcentaje del caudal de los ríos que realmente puede utilizarse para generar energía. No todo el caudal medio de los ríos se puede utilizar, dado que se debe garantizar la conservación de los ecosistemas y la continuidad de las actividades relacionadas con el río, como la navegación y la pesca. El potencial que tiene en cuenta estas restricciones se llama potencial ecológico.

Los resultados muestran el gran potencial de generación de energía por gradiente de salinidad en Colombia; la existencia de fuertes gradientes de salinidad en corta distancia en las desembocaduras del golfo de Urabá y en la bahía Barbacoas, según lo muestran los resultados preliminares, sumado a los altos caudales que descargan los ríos, indican que existe la factibilidad técnica para llevar a cabo este proyecto.

Existen otros sitios en donde los potenciales y las condiciones de demanda e infraestructura se muestran muy interesantes, como la desembocadura del Canal del Dique, que se encuentra ubicado muy cerca de la zona industrial de Mamonal y tiene condiciones favorables (como gran caudal a lo largo del año y la influencia de Barú), que pueden ser propicias para ofrecer mayores gradientes de salinidad, debido a la cercanía de agua de mar completamente salada; además, se puede sacar agua dulce de la desembocadura del Canal del Dique, sin que haya una zona de mezcla muy grande que haga muy caro el proceso.

Las estimaciones de los potenciales técnico y ecológico son aún gruesas. Sin embargo, se considera que son razonables y que tener una planta en el río León que genere de 5 a 6 megavatios es posible. De acuerdo con los consumos energéticos en el país reportados por la Unidad de Promoción Minero Energética en el 2009, una planta de este tamaño podría proveer energía para alrededor de 35.000 personas, convirtiéndola en una excelente alternativa de planta piloto que se podría conectar a la red en Apartadó, mejorando el servicio eléctrico de la zona. El río Atrato, a pesar de su alto caudal, está muy alejado del punto de conexión a la red más cercano (Turbo), y tiene muy poca infraestructura para la construcción de la planta. Por esta razón se descarta un proyecto allí.


Tecnologías de medición y aprovechamiento


Las tecnologías para el aprovechamiento y medición de la energía del mar representada en olas, corrientes, mareas, gradientes de salinidad y gradientes de temperatura, han tenido un desarrollo notable en los últimos años. De ellas, solo las relacionadas con las mareas han llegado hasta la fase comercial. Las tecnologías para el aprovechamiento de las olas y las corrientes han avanzado hasta una etapa precomercial, mientras que los desarrollos asociados con el gradiente de temperatura y el gradiente de salinidad aún deben superar limitaciones técnicas importantes antes de convertirse en una alternativa confiable.


Misión tecnológica


La misión tecnológica en Europa, donde se visitaron empresas y centros de investigación de energía marina en España, Suecia, Holanda, Noruega, Escocia e Inglaterra puede considerarse un éxito rotundo; allí se presentaron los resultados de investigación en tres ponencias en en el congreso Oceans 11 de la Organización Internacional de Ingeniería IEEE, de altísimo prestigio, lo cual situó a Colombia en el mapa mundial de investigación en energía marina y generó contactos con expertos internacionales en diversos lugares del mundo.


Además de visitar importantes centros de investigación, como la Universidad de Cantabria, University of Plymouth, Heriot-Watt University y el European Marine Energy Center (EMEC), uno de los elementos más positivos de esta misión es que se pudo conocer de primera mano a los desarrolladores de las tecnologías más apropiadas para el caso colombiano. Entre otros, se visitaron estos centros:


  • Statkraft, los más reconocidos desarrolladores de tecnología de ósmosis retardado por presión (PRO) para el aprovechamiento de los gradientes salinos.


  • Wetsus, los desarrolladores de la otra tecnología para el gradiente salino, la electrodiálisis inversa, RED.


  • Universidad de Uppsala y la Seabased, los desarrolladores de la tecnología más apropiada para el aprovechamiento del oleaje en Colombia.


En todas estas instituciones se tuvo acceso a información de primera mano sobre tecnología y proyectos. Además, se crearon vínculos importantes como un primer paso para colaboraciones futuras.


Valoración ambiental y económica


Para esta valoración se tuvieron en cuenta los factores determinantes para la ubicación de un eventual proyecto de planta piloto. A partir de allí, se clasifican las oportunidades de aprovechamiento y se escogen las que pueden ser más interesantes para continuar la segunda fase del proyecto.


Este análisis se divide en tres componentes: ambiental, físico y técnico-económico. En el componente ambiental se definen áreas de influencia y se hacen caracterizaciones bióticas y socioeconómicas que identifican los efectos ambientales. En el componente físico, se hace una caracterización que incluye análisis de batimetrías, geología marina y terrestre, clima marítimo, hidrología y sedimentos, vías y líneas de transmisión. Finalmente, en la parte técnico-económica se evalúa de forma gruesa el desempeño de las alternativas de proyectos y se priorizan. Es necesario aclarar que, si bien en los componentes físico y ambiental se contaba con buena información, en la parte técnico-económica es necesario hacer aproximaciones a los valores.


Según los análisis realizados teniendo en cuenta todos los componentes, los proyectos más adecuados para iniciar una segunda fase de investigación serían:


  1. Aprovechamiento del oleaje en Santa Marta y Bahía Solano
  2. Proyecto de gradiente salino en Pasacaballos, Canal del Dique
  3. Aprovechamiento de gradiente térmico (OTEC) en San Andrés

Conclusiones y etapas futuras


De acuerdo con toda la información recopilada y generada, y con los análisis realizados a lo largo de todas las actividades, se concluye que la mayor apuesta que el país debe hacer consiste en aprovechar los gradientes salinos en el Caribe. Aunque la tecnología (específicamente en membranas) se encuentra en un estado incipiente y hay mucho desarrollo por delante, la abundancia del recurso, las condiciones óptimas de la región, la confiabilidad y la oportunidad de tener cientos de megavatios instalados muy cerca a centros poblados en el Caribe, convierten al aprovechamiento de los gradientes salinos en un objetivo estratégico para el sector eléctrico colombiano de mediano a largo plazo.


Si bien la energía del gradiente salino no será una realidad en el corto plazo, no es conveniente aplazar las investigaciones hasta que la tecnología entre en un estado avanzado. Todavía hay una gran variedad de preguntas de investigación que deben ser respondidas, en relación con impactos ambientales y sociales, diseño de procesos, operación óptima, integración con la red y el mercado eléctrico, entre otras. El estudio de la energía del gradiente salino dará una posición beneficiosa en el momento en que la tecnología rompa las barreras necesarias. Además, convertirá a Colombia en una referencia internacional con una posición líder en América Latina.


El desarrollo de esta tecnología requiere conocimientos muy profundos y específicos en química, electroquímica y membranas. El país tiene una estrategia nacional para el desarrollo de nanotecnología, y en Medellín hay grandes capacidades humanas, un clúster en temas energéticos y nuevos recursos de regalías. Se debe pensar entonces en nuevos proyectos con grupos de investigación expertos en membranas y electroquímica, que puedan reforzar la estrategia de aprovechamiento, y que incluso puedan ayudar a cerrar la brecha tecnológica.


En el corto plazo, las opciones más atractivas se presentan en el oleaje; con el tipo de tecnología desarrollado en la Universidad de Uppsala (que se encuentra en fase muy avanzada) se podría aprovechar para mares de olas poco energéticas, como es el caso del caribe Colombiano. Según los resultados de la valoración económica, el punto más apropiado para un eventual piloto puede ser en cercanías de Santa Marta, por la proximidad a un puerto y a centros poblados, por los buenos valores de energía y por los pocos efectos ambientales que pueda tener un proyecto allí.


El gradiente térmico presenta una oportunidad valiosa para el suministro de energía con fuentes limpias en la isla de San Andrés; sin embargo, puede tener efectos ambientales causados por el bombeo de aguas frías. El hecho de que el archipiélago se considere como área protegida requiere estudios más detallados para intentar un proyecto piloto en la zona. Un aspecto que hay que considerar es que se debería proceder con una planta piloto completa. De ser construida, una planta de esta naturaleza sería replicable en otras islas caribeñas.





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