Más del 70% de la superficie de nuestro planeta está cubierta por el agua de los océanos. La tecnología y la naturaleza ofrecen una oportunidad única para complementar la generación de energía solar y eólica gracias a turbinas y centrales eléctricas que pueden transformar el vaivén de las olas o las corrientes marinas en electricidad. Hay quien propone instalar uno de estos generadores eléctricos en cada playa y quien investiga las posibilidades de una espiral flotante mareomotriz, pero al frente de estos avances ya hay una turbina que está generando hasta la mitad de las necesidades energéticas de una isla francesa.
Se trata del prototipo D10, de la compañía gala Sabella, que desde 2005 empezó a desarrollar una tecnología patentada para aprovechar la energía cinética de las mareas, generada por la atracción gravitacional de la Luna y el Sol: un fenómeno predecible, inagotable y no contaminante. Es una solución con una alta densidad energética y una pequeña huella espacial cerca de la costa, ya que se sumerge a 55 metros bajo el mar. Según los estudios realizados hasta la fecha, no es perjudicial para la flora y fauna marinas.
Tras una fase de prueba inicial y varias mejoras, la turbina se sumergió de nuevo en abril de 2022 en las aguas del Atlántico, entre el archipiélago de Molène y la isla Ouessant, al oeste de la Bretaña francesa. Durante la semana del 28 de septiembre al 2 de octubre de este mismo año, según ha anunciado la empresa, ha batido su récord de producción, aportando hasta el 50% del mix eléctrico de esta localidad de 1.000 habitantes, con una media diaria del 25%. Eso supone un importante paso adelante, sobre todo teniendo en cuenta que es un prototipo experimental y, antes de su instalación, el suministro eléctrico de la isla dependía casi por completo de generadores diésel.
Cómo funciona
Los primeros pasos de Sabella en la demostración de la viabilidad de su tecnología se remontan a 2008, cuando instaló su primera turbina mareomotriz en el fondo del mar. Ese primer prototipo, llamado D03, en referencia al diámetro de su rotor de 3 metros, pesaba más de 7 toneladas y fue capaz de producir una potencia de 30 kW. Fue instalado a una profundidad de 25 metros bajo la superficie del agua y se mantenía en posición mediante una base de gravedad.
Se trata de un concepto original que se diferencia de otras apuestas por la energía mareomotriz que se están desarrollando en todo el mundo. Según afirman sus responsables en la propia página web de la empresa, su solución "se basa en principios de simplicidad tecnológica y rusticidad, para otorgarle una mayor fiabilidad y una menor necesidad de mantenimiento".
La turbina maremotriz D10 de Sabella
A diferencia de otras turbinas que generan electricidad con las olas del mar, es invisible desde la superficie y tampoco interfiere con la navegación profesional o recreativa. Además, está menos expuesta a las cargas hidrodinámicas relacionadas con el oleaje en aguas de profundidad intermedia.
Uno de sus elementos más característicos son sus seis palas simétricas fabricadas en fibra de carbono por CDK Technologies, un astillero que construye barcos de carreras. Las palas están preorientadas en la dirección de las corrientes naturales de las mareas, para que no tengan que girar 180 grados, y permiten a la turbina captar eficazmente la energía generada por el cambio entre flujo y reflujo.
La turbina D10 de Sabella en el puerto de Brest
El rotor se activa incluso con corrientes leves y es el encargado de accionar el generador, que luego exporta la electricidad producida a la red terrestre a través de un cable submarino incrustado en el lecho marino.
Otra de sus singularidades es su modularidad, ya que las turbinas de Sabella constan de dos componentes principales. Por un lado está la base, una gran estructura metálica anclada en el fondo marino, que aporta estabilidad y se mantiene fija. Por otro, el propio rotor, mucho más ligero, que puede ser sustituido fácilmente en caso de avería o para realizar tareas de mantenimiento.
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Precisamente, para reducir la necesidad de un mantenimiento regular, los ingenieros de la compañía francesa han apostado por un generador de ataque directo e imanes permanentes, lo que evita la presencia de elementos mecánicos complejos que puedan sufrir fallos adicionales, como los engranajes epicicloidales o los multiplicadores típicos de las turbinas eólicas.
La turbina más potente
Una vez comprobada la eficiencia y viabilidad de la turbina de demostración D03, los técnicos de Sabella trabajaron en desarrollar D10, su prototipo a escala real, con 0,5 MW de potencia nominal y 1 MW de potencia máxima de salida. Funciona con el mismo sistema que su 'hermano pequeño', pero su peso es muy superior debido a sus grandes dimensiones.
La turbina D10 de Sabella en su última inmersión
Su primera inmersión se produjo en 2015 en el Passage du Fromveur, a 55 metros de profundidad. Fue la primera turbina mareomotriz conectada a la red eléctrica en Francia y permaneció allí durante un año, en el que se realizaron todo tipo de pruebas de seguimiento para conocer con detalle su rendimiento, resistencia, producción e impacto ambiental.
Poco después, unos hackers atacaron el sistema de comunicaciones por satélite de la turbina y bloquearon la producción de electricidad durante 15 días, exigiendo un rescate de 4.000 dólares por la clave de descifrado. Sabella y las autoridades francesas se negaron a aceptarlo, y finalmente aprovecharon la circunstancia para sustituir el terminal e instalar protecciones adicionales frente a este tipo de ciberataques.
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Tras permanecer un año sumergida, volvió a los talleres de la compañía francesa para someterse a un período de revisión y mejoras. La última campaña de prueba, iniciada en abril de 2022, parece la más fructífera, sobre todo teniendo en cuenta los excelentes resultados obtenidos en la generación de energía. En un futuro, Sabella espera poder instalar varias unidades conectadas en parques mareomotrices repartidos por todo el mundo, con unidades capaces de duplicar la potencia de D10 para llegar hasta los 2 MW.