- La energía de las olas es una forma de energía renovable que aprovecha la energía cinética y potencial del oleaje para generar electricidad mediante diversos dispositivos.
- Las energías del mar incluyen, además de la undimotriz, la mareomotriz, la energía de corrientes, la maremotérmica y la energía del gradiente salino.
- La energía mareomotriz, basada en las mareas generadas por la Luna y el Sol, ofrece una generación muy predecible y puede complementar otras renovables variables.
- Los océanos poseen un gran potencial energético que, con tecnologías respetuosas con el medioambiente, puede ayudar a reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
La energía de las olas, también conocida como energía undimotriz, se ha convertido en uno de los grandes focos de interés dentro de las energías renovables marinas. No solo porque el océano está en constante movimiento, sino porque encierra un potencial enorme para generar electricidad de forma limpia, predecible y con un impacto relativamente bajo en el entorno si se hace bien. Aunque todavía no está tan extendida como la solar o la eólica, cada vez hay más proyectos y pruebas reales que muestran hasta dónde puede llegar.
Cuando hablamos de aprovechar la fuerza del mar para producir electricidad, no nos referimos a una única tecnología ni a un único recurso. En realidad, los océanos ofrecen varias formas diferentes de energía: la de las olas, la de las mareas, las corrientes marinas, la diferencia de temperaturas entre aguas superficiales y profundas e incluso el contraste de salinidad entre el agua del mar y el agua dulce. Todas estas variantes forman parte de lo que se conoce como energías del mar y comparten una característica clave: proceden de fenómenos naturales y se consideran fuentes renovables.
Qué es la energía de las olas o energía undimotriz
La energía undimotriz es la energía que transportan las olas en la superficie del mar y que puede transformarse en electricidad. En términos físicos, esas olas contienen tanto energía cinética (por el movimiento del agua) como energía potencial o mecánica (por la diferencia de altura de la superficie). Mediante distintos dispositivos y técnicas de captación, esa energía se recoge y se convierte en electricidad que puede inyectarse a la red o utilizarse de forma local, por ejemplo, en instalaciones costeras o islas.
Esta energía se considera renovable porque nace de procesos naturales que se repiten de forma continua. El viento, impulsado a su vez por la radiación solar y las diferencias de temperatura y presión en la atmósfera, roza la superficie del mar y transfiere parte de su energía al agua, generando oleaje. Cuanto mayor es la velocidad del viento, mayor es la distancia sobre la que sopla sin obstáculos (lo que se conoce como «fetch») y mayor es el tiempo durante el que actúa, más grandes y energéticas serán las olas resultantes.
El papel del sol y el viento en la formación de las olas es fundamental. El calentamiento desigual de la superficie terrestre por la radiación solar origina zonas de alta y baja presión atmosférica, lo que pone el aire en movimiento. Estas masas de aire en movimiento son los vientos, que transmiten energía a la superficie del océano. Además, la temperatura del agua influye en cómo se propaga la energía, de manera que ciertas regiones del planeta, como los océanos Atlántico Norte o Sur y algunas zonas del Pacífico, concentran un potencial undimotriz especialmente elevado.
Los sistemas que transforman esta energía contenida en las olas en electricidad están diseñados para trabajar de forma respetuosa con el medio marino. Aunque siempre existe cierto impacto (instalaciones, cables, zonas de exclusión para la navegación, etc.), los convertidores de energía undimotriz no emiten gases de efecto invernadero durante su funcionamiento y, bien planificados, pueden convivir con otras actividades como la pesca o la navegación costera.
La energía del mar: mucho más que las olas
Cuando se habla de energía del mar no se hace referencia únicamente a la energía de las olas. Bajo este término se agrupan todas las formas de energía renovable que transportan y almacenan los océanos: la energía undimotriz, la mareomotriz, la procedente de las corrientes marinas, la maremotérmica y la basada en el gradiente salino. Cada una de ellas aprovecha un fenómeno físico distinto y, por tanto, requiere tecnologías específicas para su captación y conversión en electricidad.
En conjunto, los mares y océanos del planeta albergan un potencial energético enorme que todavía está lejos de estar completamente explotado. Gracias a diferentes tecnologías, ese potencial puede transformarse en electricidad y contribuir a cubrir la demanda energética mundial. Esto resulta especialmente interesante para países con gran extensión de costa, zonas insulares o regiones remotas donde el acceso a otras fuentes de energía es más complicado o costoso.
Dentro de este abanico de recursos, se distinguen varias tipologías bien diferenciadas de energías marinas, en función del fenómeno que se aprovecha: el movimiento de las olas, las mareas periódicas asociadas a la posición del Sol y la Luna, las corrientes marinas, el salto térmico entre agua superficial y profunda, y la diferencia de salinidad entre agua marina y dulce. Todas ellas comparten el carácter renovable y la procedencia natural, pero difieren mucho en madurez tecnológica, coste y despliegue real.
Las más conocidas por el público suelen ser la energía de las olas (undimotriz) y la de las mareas (mareomotriz). La primera se centra en el vaivén del oleaje en la superficie del mar, mientras que la segunda se basa en las subidas y bajadas periódicas del nivel del mar. Sin embargo, las corrientes marinas, la energía maremotérmica y el gradiente salino están ganando protagonismo a medida que se desarrollan nuevas soluciones tecnológicas y se realizan proyectos piloto en distintas partes del mundo.
Diferencias entre energía undimotriz y mareomotriz
Una de las dudas más habituales cuando se habla de energías marinas es en qué se diferencian la energía undimotriz y la mareomotriz. Aunque a veces se mezclan en el lenguaje cotidiano, en realidad se trata de recursos distintos que aprovechan fenómenos físicos diferentes y requieren infraestructuras específicas.
La energía undimotriz se centra en el movimiento ondulatorio de la superficie del agua. Es decir, en las olas generadas principalmente por el viento. Este oleaje es bastante irregular: varía con las condiciones meteorológicas, la época del año y la zona del océano. Por eso, los sistemas diseñados para captarlo trabajan con oscilaciones continuas y de intensidad cambiante, lo que complica el diseño mecánico y el control de la generación eléctrica.
Por su parte, la energía mareomotriz aprovecha las subidas y bajadas del nivel del mar provocadas por la acción gravitatoria conjunta de la Luna y el Sol sobre los océanos. Estas mareas tienen un comportamiento mucho más predecible que las olas, ya que siguen ciclos astronómicos conocidos. Esto permite anticipar con gran exactitud cuánta energía se podrá generar en un momento dado, algo muy valioso para la planificación del sistema eléctrico.
En la práctica, una central mareomotriz suele basarse en el almacenamiento de agua en un embalse costero. Para ello se construye un dique en una zona adecuada, como una bahía, una ría, una cala o el tramo final de un río en su desembocadura (estuario). El dique incorpora compuertas y turbinas. Durante la marea alta, se permite la entrada de agua al embalse; cuando la marea baja y hay suficiente diferencia de nivel, el agua retenida se deja salir a través de las turbinas para generar electricidad.
Con el desarrollo de nuevas tecnologías, como turbinas submarinas más eficientes y soluciones flotantes, se están explorando también esquemas mareomotrices sin grandes diques, donde las corrientes de marea se aprovechan con dispositivos anclados al fondo marino. Estas innovaciones persiguen reducir los costes de construcción y operación, minimizar el impacto ambiental y hacer que tanto la energía mareomotriz como la undimotriz sean más competitivas frente a otras fuentes renovables.
De cara a la transición hacia sistemas energéticos menos dependientes de combustibles fósiles, la energía mareomotriz puede jugar un papel relevante. Su carácter predecible y su alto factor de utilización la convierten en un complemento muy interesante para otras renovables más variables, como la solar y la eólica, ayudando a estabilizar la red eléctrica en determinadas regiones costeras.
Otros tipos de energías marinas: corrientes, calor y salinidad
Más allá de las olas y las mareas, el mar ofrece otras formas de energía renovable que están empezando a cobrar protagonismo. Aunque muchas de estas tecnologías se encuentran todavía en fases de demostración o primeras plantas comerciales, su potencial es muy significativo en determinadas zonas del planeta.
Energía de las corrientes marinas
La energía de las corrientes marinas se basa en aprovechar la energía cinética contenida en los flujos de agua que se desplazan de manera más o menos constante por los océanos. Esas corrientes, similares en concepto al viento en la atmósfera, pueden ser muy intensas en determinados estrechos, cabos o zonas donde la geografía concentra el flujo.
Para capturar esa energía se utilizan convertidores de energía cinética parecidos a los aerogeneradores, pero instalados bajo el agua. Los rotores o turbinas submarinas giran al paso de la corriente, impulsados por el movimiento del agua, y ese giro se transforma en electricidad mediante un generador. Estas instalaciones suelen anclarse al fondo marino, ya sea con cimientos fijos o estructuras adaptadas a la profundidad y las características del lugar.
Una de las ventajas de las corrientes marinas es que, en muchas zonas, presentan una mayor estabilidad y previsibilidad que otros recursos renovables. Esto las convierte en una opción interesante para asegurar un suministro constante, siempre que se superen retos técnicos como la corrosión, la bioincrustación y las tareas de mantenimiento en un entorno marino complejo.
Energía maremotérmica: el calor del océano
La energía maremotérmica se fundamenta en la diferencia de temperatura entre el agua superficial (más caliente por la acción del sol) y las aguas profundas (más frías). Cuando ese gradiente térmico alcanza al menos unos 20 ºC, es posible utilizarlo para mover un ciclo termodinámico y producir electricidad.
Las plantas maremotérmicas suelen emplear un ciclo de Rankine adaptado al entorno marino. En este esquema, el agua caliente de la superficie actúa como foco caliente y el agua fría de las profundidades como foco frío. Se utiliza un fluido de trabajo que se evapora con el calor del agua superficial, acciona una turbina y posteriormente se condensa gracias al agua fría que se bombea desde capas más profundas del océano. El proceso se cierra en un circuito continuo.
Este tipo de proyectos está especialmente indicado en regiones tropicales, donde el mar presenta con frecuencia diferencias de temperatura suficientes entre la superficie y el fondo. Aunque la tecnología es compleja y los costes actuales son elevados, ofrece la ventaja de proporcionar una generación relativamente constante, independientemente del viento o la radiación solar.
Energía del gradiente salino o energía azul
La llamada energía del gradiente salino, también conocida como energía azul, aprovecha la diferencia en la concentración de sal entre el agua del mar y el agua dulce de los ríos. Allí donde ambos tipos de agua se mezclan, normalmente en estuarios y desembocaduras, existe un potencial energético derivado de los procesos de ósmosis.
Mediante membranas semipermeables y procesos de ósmosis controlada, se puede transformar esa diferencia de concentración de sales en energía aprovechable. Hay varias tecnologías en desarrollo, como la ósmosis por presión retardada (PRO) o la electrodiálisis inversa (RED), que intentan convertir la energía liberada durante la mezcla de agua dulce y salada en electricidad de forma eficiente.
Aunque la energía azul todavía está en sus primeras etapas y se enfrenta a desafíos técnicos, especialmente relacionados con el coste y la durabilidad de las membranas, se considera una opción prometedora en zonas con grandes ríos que desembocan al mar y donde se pueden diseñar instalaciones específicas para maximizar el aprovechamiento de este recurso.
Cómo se transforma la energía de las olas en electricidad
Para convertir la energía cinética y potencial de las olas en electricidad se han desarrollado múltiples tecnologías. No existe un único sistema estándar, sino una gran variedad de dispositivos que se adaptan a diferentes condiciones de oleaje, profundidades y distancias a la costa. Entre los más conocidos se encuentran las columnas de agua oscilante, los cuerpos flotantes y los sistemas de rebosamiento o impacto.
Las columnas de agua oscilante (OWC, por sus siglas en inglés) funcionan como una cámara abierta por debajo al mar y cerrada por arriba, donde se sitúa una turbina de aire. Cuando llega una ola, el nivel de agua dentro de la cámara sube, comprimiendo el aire y haciéndolo pasar por la turbina; cuando la ola retrocede, el nivel baja y el aire entra de nuevo, moviendo otra vez la turbina. De este modo, el flujo de aire alterno se transforma en un giro continuo que produce electricidad.
Otro enfoque muy extendido es el de los cuerpos flotantes. Estos dispositivos, que pueden tener formas y tamaños muy variados, se balancean al ritmo de las olas. Ese movimiento relativo, ya sea vertical, horizontal o de flexión entre varios módulos, se traduce en energía mecánica que acciona generadores eléctricos. Algunos sistemas se anclan al fondo mediante cabos y cadenas, mientras que otros se conectan a estructuras fijas cercanas a la costa.
También existen tecnologías basadas en sistemas de rebosamiento e impacto. En estos casos, las olas se dirigen hacia estructuras que elevan el agua por encima del nivel medio del mar, de manera que se acumula en un pequeño embalse o canal elevado. Después, el agua se deja caer a través de turbinas, de forma similar a una minicentral hidroeléctrica. El reto consiste en diseñar estructuras que resistan bien el oleaje y que, al mismo tiempo, sean eficientes desde el punto de vista energético y económico.
La gran variedad de dispositivos undimotrices responde a la irregularidad del oleaje y a la diversidad de entornos marinos. No es lo mismo capturar energía en mar abierto, con olas grandes y profundas, que en zonas costeras más tranquilas. Por eso, la investigación y el desarrollo siguen muy activos, buscando soluciones que maximicen la energía extraída y reduzcan al mínimo los costes de mantenimiento y los riesgos asociados a tormentas y condiciones extremas.
Ventajas ambientales y papel en el sistema energético
Una de las principales fortalezas de la energía de las olas y del resto de energías marinas renovables es su carácter limpio. Durante la fase de operación, estos sistemas no generan emisiones directas de CO₂ ni otros contaminantes atmosféricos, lo que contribuye a reducir el impacto del sector energético sobre el cambio climático y la calidad del aire.
Además, los métodos de extracción y conversión de la energía marina se diseñan con un enfoque cada vez más respetuoso con el medioambiente. Se estudian con detalle los posibles efectos sobre la fauna marina, los hábitats, las rutas de migración, la pesca y la navegación. La tendencia es minimizar las zonas de exclusión, limitar el ruido submarino y evitar interferencias importantes en las dinámicas naturales de sedimentos y corrientes.
Otra ventaja relevante es que, en muchas regiones, el recurso marino presenta una cierta complementariedad con otras renovables. Por ejemplo, en lugares donde el viento disminuye en determinadas épocas o franjas horarias, el oleaje puede seguir siendo intenso, o las corrientes pueden mantener un caudal estable. Esto facilita combinar varias tecnologías para lograr un suministro energético más continuo y menos dependiente de una sola fuente.
En el contexto de la transición energética, la energía de los océanos puede convertirse en una pieza clave para diversificar la matriz de generación, especialmente en países con acceso a grandes zonas marinas. A medida que avanzan los desarrollos tecnológicos y se abaratan los costes de fabricación, instalación y operación, estas soluciones competirán cada vez mejor con las fuentes convencionales y con otras renovables más maduras.
Si bien todavía queda camino por recorrer, la evolución de nuevas turbinas submarinas, estructuras flotantes y sistemas de anclaje está permitiendo explorar ubicaciones más alejadas de la costa, con recursos más intensos y constantes. Esto abre la puerta a parques marinos de gran escala, capaces de suministrar cantidades importantes de energía limpia a la red eléctrica, contribuyendo a reducir la dependencia de combustibles fósiles y mejorar la seguridad de suministro.
Con todo este abanico de opciones —olas, mareas, corrientes, gradientes térmicos y salinos— el mar se perfila como uno de los grandes aliados para avanzar hacia un modelo energético sostenible y menos contaminante. Comprender bien cómo funciona cada una de estas tecnologías y sus diferencias ayuda a valorar su papel real dentro del sistema eléctrico y a identificar en qué lugares pueden aportar más valor de forma técnica, económica y ambientalmente viable.