Los estudios respecto al potencial de la energía marina y oceánica en el país siguen avanzando. Su implementación podría servir no solo como alternativa a la explotación de combustibles fósiles, sino también como una oportunidad para garantizar el acceso a agua potable de poblaciones del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina, o la Guajira.
24 de enero de 2023
Laura Franco Salazar | Periodista Unimedios sede Medellín
San Andrés, Providencia y Santa Catalina es el único departamento insular del país. Crédito: Luis Acosta / AFP.
San Andrés es una pequeña isla en medio del mar Caribe, un cuerpo de agua inmenso con más de 27 km2. La cantidad del “líquido vital” a su alrededor es altísima, sobre todo si se tienen en cuenta la profundidad del mar, la presencia de un acuífero y de pequeños ríos en el Archipiélago. Sin embargo, pese a esta abundancia, en San Andrés no hay agua.
De los grifos no sale agua potable de forma continua; para acceder a ella, la mayoría de los habitantes debe acudir a la recolección de agua de lluvia (que tampoco es constante), a la compra diaria de botellones o de carrotanques que, en algunas ocasiones, son subsidiados por el Gobierno.
Situaciones similares viven cientos de islas en el mundo, mucho más extensas, como Puerto Rico o Islas Margarita, en las que menos de la mitad de la población cuenta con acceso a agua potable.
“Sobre todo en las zonas costeras del país hay una necesidad evidente por el acceso al agua potable. Incluso tenemos zonas como la Costa Caribe, Barranquilla, Cartagena, en las que hay acceso a agua, pero no necesariamente a agua potable, porque en general los costos de tratamiento son energéticamente muy altos”, señala el profesor Andrés Fernando Osorio Arias, director del Grupo de Investigación en Oceanografía e Ingeniería Costera (Oceánicos) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín y director de la Corporación Centro de Excelencia en Ciencias Marinas (CEMarin).
Tripulación grupo de la UNAL Sede Medellín que instaló sensores de medición de corrientes y oleaje en San Andrés isla. Foto: Grupo de Investigación en Oceanografía e Ingeniería Costeras (Oceánicos), de la Facultad de Minas de la UNAL Sede Medellín.
En ese hecho contradictorio y complementario: escasez de agua en entornos rodeados por miles de metros cúbicos de esta, que no solo servirían para abastecer a la población con el líquido, sino también para generar la energía necesaria para potabilizarla, el grupo de investigación halló una oportunidad excepcional, incluso en lugares con graves problemas de escasez como La Guajira y la región del Pacífico.
Según cuenta el docente Santiago Arango Aramburo, director del Grupo de Investigación Ciencias de la Decisión de la Facultad de Minas de la UNAL Sede Medellín, concretamente en la Isla se ha planteado la posibilidad de utilizar la energía solar y la energía de gradiente térmico (en la que es pionera la Institución) como alternativas, no solo para la solvencia de la demanda de electricidad, sino también para potabilizar el agua.
Aguas frías y calientes
El departamento de San Andrés, Providencia y Santa Catalina forma parte de las zonas no interconectadas del país, por lo que debe suplir por sí mismo su demanda energética sin vincularse a la red nacional. Esto lo logra, como en la mayoría de los territorios, a partir del uso de combustibles fósiles (diésel en este caso), que son a su vez implicados directos en las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), principales causantes de la crisis climática actual.
Según datos de Naciones Unidas, los combustibles fósiles son los que responden al 80 % de la demanda de energía primaria en todo el mundo. Esto pese a que distintas organizaciones internacionales, como el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), han hecho llamados concretos a hacer el tránsito hacia energías alternativas y menos contaminantes.
Como respuesta a este llamado están entonces las energías marinas y oceánicas que, concretamente para el caso de San Andrés y del resto de Colombia, la de mayor potencial es la que se da por conversión térmica oceánica (OTEC) o de gradiente térmico, pues las olas y las mareas no representan mucho beneficio en esta zona del globo (en Colombia las corrientes son bajas, de unos 0,7 m/seg, cuando el mínimo aprovechable es de 2 m/seg).
Lo que sí ocurre en zonas tropicales como el mar Caribe es que, por estar cerca de la línea del Ecuador, el agua superficial alcanza altas temperaturas (25, 28 y hasta 50 oC) mientras que en el fondo, a 600 o 700 m de profundidad, el agua llega apenas a los 4 oC.
El profesor Osorio explica que “esto nos permite entonces calentar una zona y enfriar otra, de manera que yo puedo poner una tubería con un fluido que se calienta, se evapora y luego vuelve a condensarse. Se evapora, se condensa, se evapora, se condensa, entonces el fluido empieza a dar vueltas y si yo pongo ahí una turbina, por ejemplo, esta se moverá y dará paso a la generación de energía”.
La ventaja con este tipo de fuente es que, contrario a la energía eólica y solar (que pueden usarse entre el 20 y el 50 % del tiempo por su capacidad), no depende de los azares del clima, sino que la diferencia en las temperaturas siempre está, con una capacidad cercana al 95 %. No hay fluctuaciones.
Aguas saladas y muy saladas
Para resolver la escasez de agua en distintos sitios del mundo es común recurrir a la desalinización de los mares, es decir, a la remoción de las sales que contiene el agua marina y hacerla apta para el consumo.
Ahora bien, ¿qué tal que el proceso de desalinización sirviera no solo para el abastecimiento de agua sino también para la generación de energía? El grupo viene trabajando en ello.
Aunque existen varios procesos para retirar la sal del agua, la electrodiálisis es el más común de ellos. Este consiste en retirar de ella los iones de sal, teniendo como resultado dos productos: un agua “fresca” sin sal y una salmuera (que podría considerarse un residuo o desecho) con alta concentración de sal.
No obstante, con este subproducto es posible generar energía, aprovechando ya no el gradiente térmico, sino el gradiente salino. Esto ocurre a través de la electrodiálisis inversa, un proceso en el que se usa la salmuera junto a otro cuerpo de agua (salobre). A través de un dispositivo diseñado por investigadores de la UNAL Sede Medellín es posible reducir la concentración: se mezclan las dos aguas y se obtiene electricidad.
Según el profesor Osorio, lo ideal sería acoplar la energía solar y la de gradientes para garantizar una mejor capacidad de generación (recurrir a lo que se llama poligeneración). “Colombia, a nivel de gradiente salino, ocupa el quinto puesto en el mundo según su potencial. En total son 15 gigavatios teóricos de capacidad instalada”.
Instalación de equipos para medición de corrientes y oleaje en las afueras del arrecife de coral de San Andrés. Foto: Grupo de Investigación en Oceanografía e Ingeniería Costeras (Oceánicos), de la Facultad de Minas de la UNAL Sede Medellín.
El proceso puede ser incluso llevado a cabo con el agua de ríos caudalosos como el Magdalena, específicamente en su desembocadura, donde se une con el agua salada del mar. “Con este río se podrían obtener 800 megavatios, lo que sería la tercera parte de Hidroituango, la represa más grande del país, y 700 vatios para todo el Caribe, un lugar en el que todo el tiempo se habla de costos de la energía”, puntualiza.
Por último, hay un tema actualmente en exploración por el Grupo, pero igual de prometedor: la obtención de hidrógeno (el que se usa, por ejemplo, para la movilidad eléctrica y eólica) a través de estas energías renovables. “En general la electrólisis (nombre del proceso mediante el que se obtiene el hidrógeno) consiste en separar la molécula de H2O. Si todo ese proceso pudiéramos hacerlo donde hay agua disponible, sería fantástico”, agrega el profesor Osorio.
Un mar de posibilidades
Hasta esta parte del texto se han abordado energías marinas. Sin embargo, hay otra rama, incluso, más amplia: las energías oceánicas. Estas consisten en aprovechar el espacio oceánico (lo que está por encima del agua), donde se encuentran recursos como temperatura solar y viento, que se pueden usar para las ya conocidas energía solar y eólica.
En torno esto, los docentes explican que se ha planteado, por ejemplo, poner paneles solares sobre la superficie de los océanos, lo que sería mucho más sostenible para el medioambiente y mucho más económico en razón de que el suelo terrestre es más costoso, porque en él hay otros posibles usos como urbanización, ganadería, vías, etc.
No obstante, antes de lanzarse a implementar este tipo de estrategias, es crucial evaluar las implicaciones ambientales. “Esa es una de las grandes preguntas que tenemos. Sin duda puede haber impactos ambientales, pero mucho menores a los que desencadenan otras tecnologías como el diésel que se usa hoy. Seguimos trabajando en ello. Lo ideal es afectar lo menos posible las condiciones normales del mar”, concluye el profesor Osorio.
periodico.unal.edu.co