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Desarrollo de un dispositivo de conversión de energía de las corrientes marinas 3 Estado del arte Dispositivos de Conversión energía cinética de las corrientes marinas DEFINICION DEL PROBLEMA El petróleo es la fuente de energía más usada en todo el mundo, desde su descubrimiento el desarrollo de la humanidad ha crecido de manera exponencial. Debido a este crecimiento de la población, el consumo de este producto ha crecido en la misma proporción. El resultado de este hecho, es que el tiempo para que las reservas mundiales de petróleo se agoten cada vez es menor; como lo señala Fernando Ballenilla en su artículo “El final del petróleo barato” [1], en la actualidad se consume más petróleo del que se descubre, por lo que la duración de las reservas, de acuerdo a la tasa de consumo actual, se estima de dos o tres décadas. Imaginemos la vida si desechamos las cosas que están elaboradas con petróleo. Empecemos por los objetos que contengan plástico en cualquiera de sus formas. Allá van prácticamente todos los juguetes de plástico, la pluma con que escribimos, la mitad de una camisa 50% algodón/ 50% rayón, el teléfono y la computadora. Veamos desaparecer, ahora, el desodorante, la pintura de las paredes, el asfalto de la calle, los lentes y estas letras si es que el documento está impreso. Supongamos que la tinta no está hecha a base de petróleo y continuemos, pero antes tendremos que prender una vela porque 45% de la electricidad en México se genera con petróleo. Si vivimos en un edificio, eventualmente tampoco correrá el agua, que se bombea con electricidad, por las tuberías. Eliminamos todos los productos sintéticos, y el mundo aún no se ve tan diferente. Ahora desaparecen esas cosas que han debido transportarse largas distancias para llegar a nuestras manos ya que más de 95% y 85% del transporte en México y el mundo, respectivamente, dependen del petróleo. Si leemos las etiquetas: allá van los pantalones de tela brasileña manufacturados en Bangladesh y la camiseta hecha en El Salvador. Pero ni los zapatos, orgullosamente mexicanos, se salvan, porque además de que contienen suelas de hule chino, pegamentos y tintes a base de petróleo, el cuero con que están hechos debió transportarse a la fábrica en León Guanajuato, de ahí a la bodega, luego al punto de venta y de ahí a su casa. Eliminemos entonces todo lo que requiere transportarse. Allá va, también, la otra mitad de la camisa. Aunque ahora estamos medio desnudos, queda la mesa de madera (sin barniz) y el apetitoso plato de enchiladas que esta sobre la mesa. Hasta que consideramos que la madera se corta con motosierra de gasolina y se requiere transportar del bosque al taller del carpintero que trabaja con herramientas eléctricas. Debe estar pensando a estas alturas, "la comida no puede venir del petróleo". No, la comida no, pero sí los pesticidas, los fertilizantes y el diesel para mover el tractor y bombear el agua para sembrar y regar el maíz, los tomates y la cebolla. Los pollos, por su parte, crecieron en cajones de plástico bajo una constelación de focos y, finalmente, todo fue transportado. Entre más industrializado es un alimento, más petróleo se emplea en su elaboración, como sucede con la mayoría de la comida que se consigue en el supermercado. De todos modos, las

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DEFINICION DEL PROBLEMA El petróleo es la fuente de energía más usada en todo el mundo, desde su descubrimiento el desarrollo de la humanidad ha crecido de manera exponencial. Debido a este crecimiento de la población, el consumo de este producto ha crecido en la misma proporción. El resultado de este hecho, es que el tiempo para que las reservas mundiales de petróleo se agoten cada vez es menor; como lo señala Fernando Ballenilla en su artículo “El final del petróleo barato” [1], en la actualidad se consume más petróleo del que se descubre, por lo que la duración de las reservas, de acuerdo a la tasa de consumo actual, se estima de dos o tres décadas. Imaginemos la vida si desechamos las cosas que están elaboradas con petróleo. Empecemos por los objetos que contengan plástico en cualquiera de sus formas. Allá van prácticamente todos los juguetes de plástico, la pluma con que escribimos, la mitad de una camisa 50% algodón/ 50% rayón, el teléfono y la computadora. Veamos desaparecer, ahora, el desodorante, la pintura de las paredes, el asfalto de la calle, los lentes y estas letras si es que el documento está impreso. Supongamos que la tinta no está hecha a base de petróleo y continuemos, pero antes tendremos que prender una vela porque 45% de la electricidad en México se genera con petróleo. Si vivimos en un edificio, eventualmente tampoco correrá el agua, que se bombea con electricidad, por las tuberías. Eliminamos todos los productos sintéticos, y el mundo aún no se ve tan diferente. Ahora desaparecen esas cosas que han debido transportarse largas distancias para llegar a nuestras manos ya que más de 95% y 85% del transporte en México y el mundo, respectivamente, dependen del petróleo. Si leemos las etiquetas: allá van los pantalones de tela brasileña manufacturados en Bangladesh y la camiseta hecha en El Salvador. Pero ni los zapatos, orgullosamente mexicanos, se salvan, porque además de que contienen suelas de hule chino, pegamentos y tintes a base de petróleo, el cuero con que están hechos debió transportarse a la fábrica en León Guanajuato, de ahí a la bodega, luego al punto de venta y de ahí a su casa. Eliminemos entonces todo lo que requiere transportarse. Allá va, también, la otra mitad de la camisa.

Aunque ahora estamos medio desnudos, queda la mesa de madera (sin barniz) y el apetitoso plato de enchiladas que esta sobre la mesa. Hasta que consideramos que la madera se corta con motosierra de gasolina y se requiere transportar del bosque al taller del carpintero que trabaja con herramientas eléctricas. Debe estar pensando a estas alturas, "la comida no puede venir del petróleo". No, la comida no, pero sí los pesticidas, los fertilizantes y el diesel para mover el tractor y bombear el agua para sembrar y regar el maíz, los tomates y la cebolla. Los pollos, por su parte, crecieron en cajones de plástico bajo una constelación de focos y, finalmente, todo fue transportado. Entre más industrializado es un alimento, más petróleo se emplea en su elaboración, como sucede con la mayoría de la comida que se consigue en el supermercado. De todos modos, las

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enchiladas frías no son muy sabrosas que digamos, y recuerde que el gas LP es Licuado de Petróleo.

¿Por qué imaginar un mundo sin petróleo si todavía quedan alrededor de 1 billón 200 mil millones de barriles en el planeta? La razón es sencilla: a pesar de que todavía queda un poco más de la mitad del petróleo convencional que la naturaleza creó en eras geológicas anteriores, éste va a ser cada vez más difícil y caro de extraer porque el petróleo fácil y barato de producir ya se consumió.

Aunque se invierta más en exploración, cada vez se van a descubrir yacimientos más pequeños porque todos los grandes fueron descubiertos hace medio siglo (Gráfica 1), así como los mejores asientos en el cine se ocupan primero o las mejores tierras se cultivan antes que las peores. Desgraciadamente, sólo millones de años de condiciones ecológicas y geológicas muy particulares pueden crear más petróleo o cualquier otro recurso fósil. Actualmente se descubre sólo un barril de petróleo por cada cinco que se consumen a nivel mundial.

Gráfica 1.El creciente déficit entre los descubrimientos y la producción de petróleo a nivel

mundial (1 Gb = mil millones de barriles). Fuente: ASPO, Boletín Nº 57 - Septiembre 2005.

A este fenómeno se le conoce como pico de producción del petróleo, un término ideado por el geofísico estadunidense M. King Hubbert, quien encontró que la extracción petrolera se puede graficar como una campana (donde la base representa los años y la altura, la producción petrolera). Cuando ya se ha extraído la mitad del petróleo, se ha llegado al punto más alto de producción (la cúspide de la campana) y pronto comienza un irremediable declive. En 1956 Hubbert predijo correctamente el pico de petróleo de los Estados Unidos, que ocurrió a principios de los años setenta. Actualmente más de 50 países productores, incluyendo México, ya pasaron su pico de producción y queda sólo una decena de países con capacidad de aumentarla. Este modelo de extracción de recursos fósiles, así como el hecho de que el petróleo barato se está acabando, es algo bastante aceptado por la comunidad científica y, cada vez más, por la industria petrolera.

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La controversia se centra no tanto en si la producción de petróleo va a llegar a su cenit, sino en cuándo ocurrirá. La Asociación para el Estudio del Pico de Petróleo y el Gas (ASPO por sus siglas en inglés) estima que el pico mundial ocurrirá en 2007, 10 años después de lo predicho por Hubbert (Gráfica 2). Por otro lado, hay quienes aseguran que ya estamos en el pico de producción, y es que el problema principal para predecirlo con certeza es que la mayoría de los países no dan cifras verdaderas o inflan los reportes de sus reservas para aumentar sus cuotas de producción o para atraer inversionistas. Bajo esta óptica, habría incluso menos petróleo de lo que se cree.

Gráfica 2. Producción petrolera a nivel mundial (en miles de millones de barriles), incluyendo petróleo no convencional (petróleos pesados, reservas bajo aguas marinas profundas [AMP], en regiones polares y el gas natural licuado [GNL]). Las áreas debajo de cada curva o "campana" representan las reservas por región o por tipo de combustible. Según este modelo, el pico mundial de producción petrolera ocurriría en el 2007 (cúspide de la "campana" total). Fuente: ASPO, Boletín Nº 53 - Mayo, 2005.

Al ritmo en que se consumió petróleo mundialmente en 2004 (cerca de 29 mil 300 millones de barriles) nos acabaríamos lo que queda en menos de 40 años. Aunque resulte difícil de creer, para México la situación es, incluso, peor. Se estima que en nuestro territorio sólo quedan aproximadamente 15 mil millones de barriles. Al ritmo actual de producción, que asciende a cerca de mil 400 millones de barriles al año de los cuales vendemos casi el 45% a Estados Unidos el petróleo mexicano no alcanzaría ni para 11 años más. Sin embargo, debido a que, como mencionamos antes, el petróleo que va quedando es cada vez más difícil de extraer, sería imposible mantener tal nivel de producción y, al producir menos, se extiende la vida de los yacimientos.

Por más que Pemex invierta en exploración, sin importar si el dinero es federal o privado, las reservas de petróleo no van crecer lo suficiente para siquiera incrementarse en un 50%, que equivaldría a menos de seis años (al ritmo actual de producción). Esto quiere decir que en casi una década podríamos perder cerca de la cuarta parte de los ingresos

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para el presupuesto federal o qué, entonces, tendríamos que importar petróleo a, quizás, 300 dólares o más el barril.

Siempre se acababan los ahorros (fertilidad de suelos, minerales, bosques, peces, etc.) localmente, pero en esta era global la insuficiencia del principal combustible de la economía neoclásica propiciaría, tarde o temprano, el colapso de los sistemas financieros y mercados internacionales. Esto conllevaría a una depresión económica mundial que generaría todo tipo de conflictos, como desestabilizaciones políticas y sociales, inflación y desempleo masivo, crimen, guerras, migración masiva y hambrunas.

Del otro lado de la moneda hay quienes aseguran que quedan 100 años más de petróleo. Este grupo consiste sobre todo de políticos y economistas que incluyen en sus cálculos el petróleo no convencional. Este es, por ejemplo, el que se encuentra en arenas asfálticas; o el petróleo pesado (parecido al chapopote); o el que se localiza fuera de la plataforma continental a grandes profundidades dentro del mar. Su producción es mucho más cara que el petróleo convencional y requiere de usar tanta energía fósil (carbón, petróleo o gas natural) que la energía neta resultante es casi nula, es decir, si se consumen directa e indirectamente 8 litros de petróleo para producir 10 litros, la energía neta es de 2 litros solamente y por lo tanto, no conviene mucho producir ese tipo de combustible. Dependiendo del caso, la energía neta, incluso, podría ser negativa. El problema es que si la energía neta es negativa no sobra energía para propiciar crecimiento económico, independientemente del precio al que se venda el petróleo. Los avances tecnológicos pueden ayudar a aumentar la energía neta y extender un poco el pico de producción pero no a crear más petróleo.

Aunque para la mayoría de los políticos y los economistas 10 o 40 años son una eternidad, aún medio siglo sería muy poco tiempo para cambiar nuestra adicción al oro negro y modificar toda la infraestructura basada en este efímero recurso natural por una que utilice energía renovable. Bien dicen los expertos que las actuales políticas energéticas gubernamentales para hacer frente a esta situación equivalen sólo a "reacomodar las sillas en la cubierta del Titanic".

Por otro lado, existe la impresión generalizada de que cuando empiece la crisis del petróleo, el gas natural y la energía alternativa (renovable) van a entrar al rescate. Esto, en primer lugar, es imposible y, en segundo, crea una sensación de que no hay gran problema, propiciando así la pasividad de los medios de comunicación, la apatía de los políticos y la ceguera de los empresarios. Es imposible, porque todo indica que el gas natural, que representa 24% de la energía primaria que se consume a nivel mundial, va a llegar a su pico de producción, también, en unos 20 o 30 años (probablemente antes, si hay escasez de petróleo). Además, no tiene la misma versatilidad: el gas natural (metano) es el más simple de los hidrocarburos y no puede destilarse como el petróleo para derivar la infinidad de productos petroquímicos que usamos diariamente. La energía renovable tampoco tiene la versatilidad del petróleo y como no hay reservas de sol, viento o de la fuerza cinética de las mareas, no se le puede sacar tanto jugo a la energía renovable como a los almacenes geológicos de hidrocarburos.

Revisemos algunas de estas alternativas: la producción industrial de biocombustibles para sustituir a la gasolina, como en Brasil a base de caña de azúcar, o la biomasa para generar electricidad, son procesos sumamente dependientes del petróleo (siembra, irrigación, cosecha y transporte) y el gas natural (fertilizantes). A su vez, el hidrógeno que

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se usa en las famosas celdas de hidrógeno no es una fuente de energía sino un transportador (carrier) de energía y requiere de enormes cantidades de carbón o hidrocarburos para su producción, lo que resulta, nuevamente, en muy poca energía neta como para propiciar crecimiento económico. Además, se requiere de energía fósil, especialmente petróleo, para desarrollar e instalar cualquier alternativa; por ejemplo, para fundir sílice en la fabricación de páneles solares o para producir e instalar turbinas eólicas. De igual forma, remplazar la flota mundial de vehículos de combustión interna que utilizan diesel o gasolina por automóviles y camiones más eficientes, como el Prius de Toyota o los Hybrid de Honda, requeriría por lo menos 45 mil 500 millones de barriles de petróleo para su producción (65 barriles para producir un Toyota Prius por 700 millones de vehículos en el mundo).

A consecuencia del pico del petróleo seguramente vamos a ver un resurgimiento de plantas de fisión nuclear para generar electricidad. A pesar del reclamo de ecologistas por los altos riesgos de contaminación nuclear, así como de los gobiernos que ven en ello el potencial de proliferación de armas de destrucción masiva, la energía nuclear puede ser fundamental para cubrir el déficit de electricidad y mantener los sistemas de telecomunicación, el Internet, así como servicios médicos y de educación. Además, como se requiere de mucha energía, especialmente electricidad, para producir e instalar alternativas renovables, la energía nuclear va a ser cada vez más importante para contrarrestar la escasez de petróleo. Sin embargo, aún el uranio, que se usa de combustible en la fisión nuclear, es un recurso finito.

Por su parte, la fusión nuclear parece ser la panacea energética ya que sería bastante limpia y casi ilimitada. Desafortunadamente, después de medio siglo de extensa investigación, los científicos todavía están muy lejos de sostener controladamente este tipo de reacción por más de una fracción de segundo. En efecto, no existe material alguno en la Tierra que resista y contenga la temperatura de más de 10 millones de grados centígrados que ocurre cuando, como en el sol, dos átomos de hidrógeno se fusionan en uno de helio, detonando una reacción en cadena.

Aunque todo esto suena muy catastrófico y pesimista, entre más ignoremos este gigantesco asunto estaremos perdiendo preciado tiempo para empezar a tomar medidas drásticas que, literalmente, podrían salvar millones de vidas. Es fundamental que tomemos conciencia de la gravedad de la situación y comencemos a conservar energía, a invertir en alternativas renovables y, sobre todo, que empecemos a cambiar el actual paradigma egocéntrico y consumista por uno más "ecocéntrico" y sustentable. En términos históricos es irrelevante si el pico del petróleo ya está aquí o si faltan 10 o 30 años, pues a estas alturas la única solución verdadera ante la inminente crisis energética que se aproxima es un cambio de mentalidad, una especie de revolución cultural a nivel planetario, una evolución de la conciencia humana.

Con esta perspectiva, aunado con el deterioro ambiental que ha traído consigo el uso de hidrocarburos, la preocupación por buscar nuevas fuentes de energía está en aumento día con día.

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ANTECEDENTES El inminente agotamiento del petróleo así como su alto costo han despertado la inquietud por buscar fuentes de energía alternas, más económicas, renovables y sobre todo que no contaminen el medio ambiente. En la actualidad existe una cantidad importante de agencias gubernamentales y empresas privadas a nivel mundial, dedicadas en su totalidad al desarrollo de tecnología y equipo capaz de aprovechar la energía proveniente de fuentes alternas como son la energía eólica, solar, hidráulica, geotérmica, entre otras. Además, hay una cantidad importante de dispositivos instalados alrededor del mundo, unos en fase de experimentación otros en fase de producción, para la explotación de estas fuentes de energía. En lo sucesivo y como parte fundamental de este trabajo se enfocará la atención en la energía de las corrientes marinas como fuentes de energía alternativa, mencionando el estado del arte de las mismas. El océano ha sido reconocido a través de la historia como una enorme fuente de energía el cual concentra en las ondas y corrientes oceánicas la energía transferida del sol y el viento. Es importante resaltar que la capacidad para aprovechar la energía del océano es 25 veces mayor que la cantidad de energía que se puede aprovechar del viento o del sol en la misma área [4]. Sin embargo, este potencial no fue considerado, si no hasta la crisis del petróleo, en los años 70´s, de ahí que los estudios para considerar la explotación de la energía del océano sean relativamente nuevos y ésta área no esté muy desarrollada.

ESTADO DEL ARTE Como se menciono anteriormente, el océano contiene una enorme cantidad de recursos energéticos que pueden ser explotados de manera sustentable, contribuyendo de una manera conveniente a satisfacer la creciente demanda mundial de energía. Existen diferentes fuentes de energía en el océano. Los sistemas más desarrollados de conversión de energía se dividen en cuatro grupos principalmente: Energía de mareas, la cual resulta de la atracción de gravitación de sol y la luna; energía térmica (OTEC), resultado directo de la radiación solar; energía de corrientes marinas, causadas por las diferencias de temperatura y salinidad en adicción a los efectos de marea y oleaje, y por último, energía del oleaje, generado por la acción del viento soplando sobre la superficie del océano. Otras tecnologías, las cuales se encuentra en un bajo nivel de desarrollo es la energía de gradiente de salinidad, las ventilas submarinas y la biomasa. En este trabajo enfocaremos la atención a la energía de las corrientes marinas.

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CORRIENTES MARINAS Las corrientes marinas se pueden dividir en dos grupos de acuerdo a la fuente que las generan, Un primer grupo las forman las corrientes generadas por las mareas la cuales son periódicas, directamente relacionadas con la marea en intensidad y dirección, llamadas corrientes de marea en ingles, “tidal currents”. Las corrientes oceánicas más grandes y rápidas, diferentes a las provocadas por la marea son derivadas de un proceso complejo que involucra la absorción de la radiación solar en el océano y en la atmósfera, seguido por su transformación y redistribución del Ecuador hacia los polos por el movimiento de corrientes de aire y agua, finalmente una concentración de corrientes oceánicas en las costas provocada por la rotación de la tierra. Otros factores tales como salinidad y diferencias locales de temperatura también contribuyen al movimiento del agua del océano. Estas corrientes pueden aumentar considerablemente por la configuración del fondo marino, particularmente en la vecindad con los continentes o en estrechos entre islas y continentes. La energía cinética del mar puede ser aprovechada usando técnicas relativamente convencionales, las cuales son similares en principio a las de extracción de energía del viento, usando convertidores submarinos similares a molinos de viento. Sin embargo esta opción esta aun en desarrollo. Gran cantidad de estudios se han realizado para aprovechar la energía potencial de las corrientes marinas pero pocos de ellos se han materializado constructivamente. Los países que han experimentado y hecho teorías y proyectos son Reino Unido, Italia, Canadá, Japón, Rusia, Australia y China en adicción a la Unión Europea. En Europa dos prototipos han sido desarrollados, financiados parcialmente por la Comisión Europea. Es posible en la actualidad, comenzar la explotación de la energía de las corrientes marinas, con componentes y sistemas de ingeniería convencionales, pero es necesario, para lograr, fiabilidad y durabilidad a bajo costo de operación y mantenimiento, investigación y desarrollo de los mismos. Además de investigaciones futuras en cuanto a convertidores eficientes y formas de almacenamiento y transmisión, para lograr unidades de energía eléctrica rentables. Estudios para evaluar las corrientes marinas han sido recientemente efectuados por el Reino Unido (DTI, 1993), La Unión Europea (CEC, 1996) y unos pocos países del Este (CEC, 1998). En Europa este recurso es de especial interés para el Reino Unido, Irlanda, Grecia, Francia e Italia. En esta área 106 localidades fueron identificadas como prometedoras para la explotación de este recurso. Otros sitios que han sido identificados son: Filipinas, Japón, Australia, El norte de África y Sudamérica. La predictibilidad de las corrientes marinas y el alto factor de carga, son importantes factores positivos para su utilización. Sin embargo aun permanece el desconocimiento con respecto a las características detalladas de este recurso marino. Los datos disponibles de las corrientes marinas son limitados y en algunos casos no son completamente consistentes.

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La tecnología que ha sido mayormente considerada para la explotación de las corrientes marinas es el uso de rotor de turbina colocadas normales a la dirección del flujo, ya sea instaladas en el fondo marino o suspendidas de una plataforma flotante. Las primeras son instaladas en profundidades de 20 a 30 m, mientras que las segundas son instaladas en profundidades mayores de 50 m. El primer sistema de generación esta basado en el uso de sistemas y componentes de ingeniería convencionales para lograr razonable fiabilidad y bajo costo. Una turbina de tamaño medio, de 10 a 15 m y 200 a 700 kW de capacidad colocada en aguas bajas parece ser la solución mas conveniente para la primera generación de maquinas de este tipo. El mayor problema técnico para este tipo de equipos es la adecuación de la operación aunado a los costos de mantenimiento de la maquinaria operando en un ambiente muy agresivo. El segundo sistema de generación seguirá al anterior introduciendo componentes especiales, tales como generadores eléctricos de multipoleas de baja velocidad, sistemas de transmisión hidráulica entre otros. Clasificación de los dispositivos de conversión En la actualidad existen esencialmente dos tipos de turbinas: las primeras conocidas como maquinas de eje horizontal que consiste en hacer girar un rotor de forma horizontal de modo tal que las hélices de la turbina quedan perpendiculares al rotor. Esta configuración de turbina ha sido muy empleada para el aprovechamiento de recursos eólicos y para el caso de los recursos marinos se intenta aprovechar la experiencia en la construcción y diseño de estas maquinas. Sin embargo, un problema que presenta este tipo de maquinas es la complicada obra civil que se requiere para su instalación. Turbinas de eje horizontal Los dispositivos de este tipo son como aerogeneradores o molinos de viento sumergidos, los cuales pueden estar soportados en pontones, anclados al fondo del mar o fijos en el fondo marino. El costo de la energía con este tipo de dispositivos se estima entre 3.8 y 7.0 libras por kWh de acuerdo al modelo lineal de MCT [4], sin embargo se espera que con el desarrollo de modelos a escala comercial de 600 kW y la colocación de los mismos en un campo de forma modular se tenga la capacidad de 10 MW, lo cual disminuirá los precios considerablemente. Turbinas de eje vertical El movimiento de rotación de las maquinas de este tipo se funda en el movimiento que el fluido ejerce sobre los perfiles aerodinámicos lo que da lugar a fuerzas de intensidad muy diferente según la orientación de los cuerpos respecto a la dirección del fluido, originando un momento motor en todos los puntos de su

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trayectoria o al movimiento que el viento ejerce sobre los cuerpos huecos o disimétricos originando fuerzas de intensidad muy diferente según la orientación de los cuerpos respecto a la dirección del fluido. Turbinas de movimiento reciproco El fluido al pasar por el dispositivo ejerce una fuerza que mueve un alabe de un lado a otro, movimiento que acciona un dispositivo de transformación como un pistón neumático o una bomba hidráulica. Para posteriormente impulsar una turbina y generar electricidad Los dispositivos de conversión de la energía cinética de las corrientes se pueden clasificar de acuerdo a su anclaje; en fijos o flotantes, de acuerdo a la posición del rotor con respecto a la corriente; en eje vertical u horizontal, si no tiene eje, se clasifican en movimiento reciproco, de acuerdo a como captan el flujo; en libre o conducido. La siguiente figura muestra esta clasificación

Ilustración 1 Clasificación de dispositivos de conversión

ACTIVIDAD INTERNACIONAL Aunque la explotación de la energía del océano despertó gran interés en la comunidad científica por su enorme capacidad, la investigación y desarrollo de tecnologías no se ha incrementado, sino por el contrario; países que en un tiempo aportaron recursos para el financiamiento de investigación y desarrollo, ahora han disminuido y en algunos casos eliminado por completo este financiamiento. Esto debido principalmente a que el mercado potencial para estas tecnologías es muy bajo y el alto

Energía Oceánica

Clasificación Dispositivos que aprovechan las

Corrientes de Marea

Colocación Configuración Flujo

Fijo

Flotante

Eje Vertical

Movimiento reciproco

Eje Horizontal

Libre

Conducido

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costo de éstas comparado con las fuentes de energía fósil, además, el diseño de este tipo de tecnologías es muy específico, dependiendo del sitio donde se instalen. Se espera que el mercado inicial para este tipo de tecnologías sean en naciones con islas en el Pacifico, ya que ellos tienen convenientemente recursos para estas tecnologías, bajos requerimientos de energía y altos costos de combustible fósil. A continuación se mencionan los dispositivos más importantes reportados hasta diciembre del 2007

Turbinas de eje Horizontal fijas al fondo marino Clean Current Tidal Turbine (Canada) En 2001 fue creada la compañía Clean Current Power Systems (CCPS) para comenzar el desarrollo de una turbina submarina de eje horizontal y flujo conducido, anclada al fondo marino. Entre 2003/2004 dos prototipos fueron construidos y probados en un canal de remolque de 200 m del Instituyo para la Tecnología del Océano en St. John´s Newfoundland. El dispositivo Clean Current fue la primera turbina instalada en la Race Rocks en Canada, una reserva ecológica en Septiembre del 2006 y fue removida en mayo del 2007 para modificaciones, tales como reajuste del sistema de rotación. CCPS planea instalar una turbina de 200 MW in 2008/2009. Un total de $4 millones, han sido otorgados para el desarrollo de este dispositivo.

Turbina rediseñada en Race Rocks, Octubre 17, 2008 (Website - http://www.cleancurrent.com)

KESC Bowsprit Generator/KESC Tidal Generator (USA) Kinetic Energy Systems Corporation (KESC) fue creada en Ocala, Florida en Enero del 2004 para trabajar en el diseño de sistemas de generación de potencia. KESC Bowsprit generator y KESC Tidal generator son proyectos desarrollados por esta corporación con la asistencia de Renewable Energy Resources, Inc.

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La Turbina KESC Bowsprit provee la máxima velocidad del agua a las propelas del generador y el KESC Tidal Generator fue diseñado para trabajar con las Corrientes del flujo y reflujo en áreas cercanas a la costa. Ambos dispositivos están en una etapa de desarrollo de la ingeniería básica y prototipos.

KESC Bowsprit y KESC Tidal Generator respectivamente

Website - http://www.kineticenergysystems.com Rotech Tidal Turbine (UK) En 2002 Lunar Energy recibio fondos para investigar y desarrollar un prototipo de turbina submarina. Subsecuentemente, Rotech (en asociación con Lunar Energy) completo y probo un modelo escala 1:20. Posteriormente un prototipo de 1 MW fue diseñado con planes de evaluarlo en la European Marine Energy Centre (EMEC) en Orkney en 2007. Por el año 2008, Lunar Energy ayudo a completar los esfuerzos para completar los ensayos del mar de su prototipo y se mueve hacia el desarrollo de un dispositivo comercial de 8 MW de potencia instalada con un acuerdo de utilidad con la compañía E.ON para instalarlo fuera de la costa oriental del REINO UNIDO que se planea pueda estar funcionando en 2010.

Rotech Tidal Turbine (RTT) Website - http://www.lunarenergy.co.uk/

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Tidal Generation (UK) Tidal generation limited (TGL) fue puesto en marcha en 2005 y desde entonces, ha estado desarrollando una turbina totalmente sumergible de 1 MW. TGL completó la fase de viabilidad en un modelo a pequeño escala del dispositivo. Actualmente están diseñando un prototipo con el cual determinaran la viabilidad técnica y económica del dispositivo. Posteriormente, planean instalar su máquina de 500 kW en las instalaciones de European Marine Energy Centre (EMEC) en Orkney. El costo del producción en serie para este dispositivo es de alrededor de 5 libras/ kwh.

Tidal generation limited (TGL) Website - http://www.tidalgeneration.co.uk The Blue Concept (Norway) Hammerfest Strom opera una turbina de 300 kW fija al fondo marino en el Kvalsundet fjord, la cual ha estado dando electricidad a más de 20 casas en el pueblo de Hammerfest desde 2003. ScottishPower y esta compañía están preparando una nueva compañía de aprovechamiento de las corrientes de marea (Hammerfest UK) para utilizar los dispositivos de Hammerfest Strøm. Bajo este acuerdo, ambas partes trabajarán para perfeccionar juntos la tecnología de Hammerfest Strøm incluyendo la demostración de un prototipo a escala real en aguas escoceses, en preparación para el despliegue de la tecnología a gran escala en Escocia y alrededor del mundo. La fabricación del dispositivo comenzará en 2008, y la instalación se planea sea durante 2009.

Recientemente el pasado septiembre del 2008, en medio de la crisis financiera global, Scottish Power Renewables, parte de Scottish Power, anunció un plan para construir las primeras granjas de corrientes de marea del mundo (dentro de los próximos tres años) en tres sitios de Escocia e Irlanda. Éstos tendrían un rendimiento combinado de

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60 MW. Si el permiso se concede, éstos serían las primeros granjas comerciales de turbina submarinas en el mundo.

Website - http://www.e-tidevannsenergi.com Free Flow Turbine (USA) Verdant Power probo satisfactoriamente su prototipo de turbina Free Flow Turbine en 2002. En Diciembre del 2006 una turbina fue instalada en New York en East River, este fue el comienzo de un conjunto de 6 unidades (cada una de 30 KW) las cuales se completaron en mayo del 2007. Verdant está actualmente trabajando en el diseño de la segunda generación de turbinas con el propósito de instalar una granja de al menos 100 turbinas en East River. Sin embargo, antes de eso, tienen que monitorear las primeras 6 turbinas por un periodo de 18 meses para satisfacer las regulaciones federales y estatales. El costo total de este proyecto de estima es del orden de $7 millones de dls.

Website – http://verdantpower.com

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Desarrollo de un dispositivo de conversión de energía de las corrientes marinas

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Swanturbines (UK) Swanturbines comenzó en 2000 con la investigación en la eficiencia de un rotor, posteriormente sus intereses estuvieron dirigidos hacia el diseño, prueba y análisis de costo de un prototipo de 1.5 MW de potencia. En 2003, la evaluación del comportamiento y modelado de la turbine fue terminado y en 2004 comenzaron el diseño y desarrollo de un prototipo de media escala. El proyecto nombrado CYGNET tiene características particulares, como: la ausencia de caja de engranes, lo cual reduce la complejidad de fijar el dispositivo en el fondo marino. Este proyecto se encuentra en fase 1 el cual incluye la colocación y prueba de un prototipo mediano de 350 KW. Swanturbines está actualmente trabajando en la fabricacion de elementos del sistema y tambien buscando fondos para construer e instalar y dispositivo de demostracion. Se tiene planeado diseñar un sistema precomercial de 1 MW durante 2008/2010 y las primeras ventas en 2011. El costo total del proyecto hasta la fecha es alrededor de £300,000

Website - http://www.swanturbines.co.uk/ Hydrohelix Turbine (France) Esta turbine fue desarrollada por Hydrohelix Technologies. El diseño consiste de un arreglo de 8 turbinas de 8 m de diámetro con capacidad de 25 KW cada una. Un prototipo de 60 W ha sido actualmente probado y se planea instalar un arreglo de 1 MW

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de capacidad en el canal ingles. Hasta el momento, la compañía ha recibido £135,000 del gobierno Francés.

Website - http://www.hydrohelix.fr/ Seaflow (UK) Seaflow es la fase inicial de un proyecto mayor manejado por Marine Current Turbines Ltd (MCT); aunque esta empresa tenía un concepto previo de turbina de 15 KW, probado en 1994 en Loch Linnhe, Escocia, La instalación de un prototipo Seaflow fue en 2002, consistiendo en una turbina montada en una mono pila de 300 KW en Lynmouth, Devon, UK. En 2006 Seaflow completo el periodo de prueba, excediendo las expectativas de ejecución. Después de este resultado exitoso MCT precederá a la segunda etapa, Seagen

Seagen (UK) El diseño y manufactura de este sistema de doble rotor comenzo en 2004. En constraste a su predecesor, Seagen trabaja en ambas direcciones de flujo y reflujo y es 4

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veces más potente. El prototipo comercial de 1.2 MW de potencia esta siendo instalado en el norte de Irlanda (Strangford Lough). En adición a la instalación de Seagen. MCT llevara a cabo un programa de monitoreo ambiental. El costo total del proyecto incluyendo conexión a la red es de aproximadamente £8.5m. La tercera fase del proyecto, consiste en una pequeña granja de por lo menos 10 turbinas en el noroeste de Anglesey. Este sistema de 10 MW de potencia deberá ser suficientemente auto financiable a través de los ingresos de la producción de energía eléctrica. MCT está también buscando un arreglo horizontal de 6 turbinas de 8 m de diámetro como un futuro desarrollo de la tecnología.

Website – www.marineturbines.com Open Centre Turbine (Ireland) La compañía irlandesa Open Hydro, ha desarrollado un novedoso diseño de turbina de eje horizontal. En 2007 completaron la instalación de una primera máquina de 250 KW de potencia, en las instalaciones de European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney, Escocia. Esto será rápidamente remplazado por un prototipo de turbina de 1 MW. Los fondos totales alcanzados hasta el momento por OpenHydro desde 2005 son alrededor de £35m.

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OpenHydro recientemente firmo un acuerdo con Alderny renewable Energy, para la instalación de un arreglo de turbinas y colocarlas en 2008/2009

Website - http://www.openhydro.com/

Tocardo (Netherlands) En 2005 la turbine Tocardo 2800 fue instalada en Afsluitdijk en el norte de los países bajos después de varios años de desarrollo. Después de este exitoso prueba, comenzó el trabajo de diseñar y construir tres turbinas más de la misma escala las cuales esta planeadas ser colocadas en el océano en 2007. El objetivo para 2008/2009 es instalar 6 turbinas más en los países bajos y completar el diseño de una turbina mas grade para ser usada en aguas profundas.

Website - http://tocardo.com/

Turbinas de eje Horizontal flotantes y semi-sumergidas

Underwater Electric Kite (USA) La primera demostración del proyecto UEK fue en 2000, donde 1 turbina dual de 3 m de diámetro y 5 aspas fue instalada por 36 días en el canal de salida hidroeléctrica DeQeW en Ontario Canadá, seguido de varios intentos en el mar de una turbina simple en Manitoba. En noviembre 2005, comenzó el desarrollo de la primera turbina UEK Europea en Génova, Suiza, para estudiar la implementación de un parque en el rio Rhone en la ciudad de Génova.

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En 2006, UEK firmo un acuerdo con ATEC Power con la intensión de instalar la tecnología en Nova Scotia. ATEC Power identifico Minas Passage como un sitio adecuado para la instalación de la turbina

Website - http://uekus.com/index.html

Morild (Norway) En 2004 Statkraft con la colaboración de Hydra Tidal Energy Technology acordaron desarrollar un nuevo sistema (Morild) por explotar la baja velocidad de las corrientes marinas. El diseño de Morild fue completado en 2005 resultando en un dispositivo de compuesto de 4 turbinas soportadas en una estructura de metal flotante con una capacidad total de 1 MW. El prototipo diseñado fue terminado en la primavera de 2006

Website - http://www.statkraft.com/pub/innovation/tidal_power/morild_demonstration_plant/index.asp Hydro-Gen (France) Después de varios años de investigación, el concepto de esta turbina de Corrientes marinas la cual usa un enorme rueda con palas flotante, fue inventada y patentada en 2004. Entre 2005 y 2006, una turbina flotante de 10 kW (Hydro-Gen 10) fue construida y

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probada en el mar. Los esfuerzos actuales son para mejorar este prototipo y comenzar con el desarrollo de un dispositivo de 50 KW (Hydro-Gen 50) para probarlo en la costa Britanica, Para el 2009, Hydro-Gen planea instalar un dispositivo de 1 MW (Hydro-Gen 1000) para probarlo en el mar.

   Website - http://www.hydro-gen.fr/ OCGen (USA) Maine:- Ocean Renewable Power Company (ORPC) comenzó con el diseño, construcción y análisis de una turbina oceánica (OCGen TGU), en el verano del 2006 para ser instalada mar tarde en 2007 en Passage and Cobscook Bay. Después de este proyecto de demostración de 32 KW un prototipo a escala comercial será instalado por un mínimo de 1 año, hasta mediados del 2010. Un año mas tarde, se planea conectar el generador del dispositivo con la red eléctrica de New England. ORPC ha alcanzado arriba de $1.3 millones en fondos privados para sus operaciones. Alaska:- El proyecto de demostración del OCGen será llevado a cabo en el sitio denominado Cook Inlet en el verano del 2008. Como con el proyecto en Maine, ORPC intenta construir e instalar un prototipo comercial, el cual pueda trabajar por lo menos durante un año y por mediados del 2012, se tiene planeado conectar el dispositivo a la red eléctrica de Alaska. Florida:- La corriente del golfo en la costa este de florida es uno de los lugares más adecuado para generar electricidad aprovechando la corrientes marinas. ORPC planea comenzar un proyecto de demostración de TGUen 2009 in más tarde monitorear un prototipo de tamaño real por un año, en 2011, se tiene planeado comenzar la implementación de un proyecto mayor oceánico el cual genere cientos de megawatts

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Website - http://www.oceanrenewablepower.com

Evopod (UK) El New and Renewable Energy Centre (NaREC) en colaboración con el Ocean Flow Energy, han recientemente lanzado un innovado prototipo de turbina llamado Evopod el cual es un sistema semi sumergible. La fase uno, fue terminada en 2006, el cual incluye un modelo a escala 1:40 el cual fue usado para probar el concepto. Un prototipo escala 1:10 fue colocado en la estación de prueba de Teesside en Junio del 2007, seguido por el diseño y construcción de un prototipo de 300 a 600 KW en 2008. La última fase del proyecto será la demostración de un pequeño campo de producción de 1.5 MW in 2009 y la puesta en marcha de la primera granja de generación en 2010

Website - http://www.narec.co.uk http://www.oceanflowenergy.com SRTT (UK) Scotrenewables Ltd, fue formado en 2002. El análisis de un sistema libre flotante comenzó en 2003 con un prototipo a escala 1:16. Siguieron a este modelo, el diseño y ajustes futuros para una versión más grande y en los últimos años ellos probaron su sistema escala 1:7 en Clestrain Sound, Orkney. Se planea probar un dispositivo flotante de 1.2 MW at MARIN, Netherlands o DHI/Noruega University of Science and Technology con el objetivo de confirmar y hacer un análisis de durabilidad, una evaluación de respuesta dinámica y efectos de las corrientes y el oleaje. El costo total del proyecto tiene un costo de £5 mill. Se tienen las intenciones de probar el SRTT en European Marine Energy Centre (EMEC) in Orkney, a finales del 2008. Scotrenewables actualmente esta investigando los sitios mas adecuados para la futura colocación de unidades SRTT comerciables

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Website - http://www.scotrenewables.com/ TidEl (UK) TidEl es un proyecto de SMD Hydrovision el cual comenzó en abril del 2005. El proyecto consiste en dos turbinas flotantes que giran en contrasentido ancladas al fondo marino con un sistema flexible. El sistema se encuentra a escala 1:10. El proyecto inicial se ha completado satisfactoriamente en un programa de prueba de 7 semanas en el New and Renewable Energy Centre (NaREC) en Blyth. Actualmente SMD Hydrovision está trabajando en un dispositivo TidEl de 1 MW el cual será instalado en las instalaciones de EMEC en Eday Orkney para el 2009, donde se planea se pruebe el dispositivo durante un periodo prolongado.

Website - http://www.smdhydrovision.com

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Semi Submersible Turbine (UK) La idea de una turbine semi submergible fue patentada in 2003 por Tidal Stream. Este dispositivo consiste de 2 a 4 turbinas en un marco soportado por un bastidor flotante. La turbina semi sumergible SST fue probada satisfactoriamente usando turbinas con diámetro del rotor de 1.5 m en el Thames en Chiswick. Los resultados obtenidos, mostraron que el concepto del sistema flotante trabaja adecuadamente y puede ser controlado para la instalación, mantenimiento y operación. Se tiene planeado que el proyecto se termine en 2010.

Website -http://www.tidalstream.co.uk/ CORMAT (UK) En 20074 el Energy Systems Research Unit en la Universidad de Strathclyde recibio fondos de Scottish Enterprise, para desarrollar una turbina de eje horizontal (CORMAT) con dos rotores que giran en contra sentido, con la idea de eliminar el torque de reacción. Un modelo de 1 m de diámetro ha sido construido para prueba y un prototipo de 2.5 m de diámetro para pruebas en mar las cuales fueron satisfactoriamente terminadas en 2007. Y más adelante en 2008 probar un prototipo de caja de engranes-generador.

Email: - [email protected]

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Turbinas de eje Vertical Proteus (UK) La Universidad de Hull con la colaboración de sistemas Neptuno ha desarrollado una turbine de multi palas llamada Proteus. Un prototipo escala 1:100 fue probado en laboratorio en 2005 mientras la segunda fase del proyecto con un prototipo escala 1:10 fue construido en el verano del 2006 el cual incluye el diseño, construcción y prueba en un rio cerca de Hull. El siguiente paso es la creación e instalación de un prototipo a escala real para colocarlo en el estuario Humber con una capacidad de 500 KW. Para 2008-2009 se tiene planeado la conexión a la red con un arreglo de 4 dispositivos que generaran 8 MW

Website - http://www.neptunerenewableenergy.com Polo (UK) Polo es un diseño creado por el profesor Salter de la Universidad de Edinburgo. Consiste en un rotor de eje vertical de 600 toneladas. Hasta el momento trabajan sobre el diseño estructural sin modelos de demostración.

Website – www.mech.ed.ac.uk/research/

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Blue Energy (Canada) Este proyecto comenzó en marzo del 2006 con la colaboracion de la Universidad de British Columbia (UBC). El desarrollo de esta turbina de eje vertical con flujo conducido fue programado para un año con un costo de 1.3 millones de dólares. La fase de fabricación se completo en julio y la fase de prueba se llevo a cabo en Septiembre en un canal de remolque de las instalaciones de la UBC. En 2007 Blue energy se preparo un proyecto de demostración de 20 KW.

Website - http://www.bluenergy.com

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Tabla 1 Tecnologías registradas en The European Marine Energy Centre (EMEC) No Compañía Tecnologia Tipo Pais Website

1 Aquamarine Power Neptune A UK http://www.aquamarinepower.com/

2 Atlantis Resources Corp Aquanator E Australia http://www.atlantisresourcescorporation.com/

3

Balkee Tide and Wave Electricity 

Generator TWPEG A Mauritius

4 BioPower Systems Pty Ltd bioStream C Australia http://www.biopowersystems.com/

5 Blue Energy Blue Energy Ocean Turbine (Davis Hydro Turb B Canada http://www.bluenergy.com/

6 Clean Current Power Systems Clean Current Tidal Turbine A/D Canada http://www.cleancurrent.com/

7 Edinburgh Designs Vertical‐axs, variable pitch tidal turbine B UK http://www.edesign.co.uk/

8 Edinburgh University Polo B UK

9 Fieldstone Tidal Energy Fieldstone Tidal Energy E USA http://fieldstoneenergy.com/

10 Free Flow 69 Osprey E USA

11 GCK Technology Gorlov Turbine B USA http://www.gcktechnology.com/

12 Greenheat Systems Ltd Gentec Venturi E UK http://www.greenheating.com/

13 Hammerfest Strom Tidal Stream Turbine A Norway http://www.e‐tidevannsenergi.com/

14 Hydro Green Energy Hydrokinetic Turbine D USA http://www.hgenergy.com/

15 Hydro‐Gen Hydro‐gen E France http://www.hydro‐gen.fr/

16 Hydrohelix Energies hydro‐helix France

17 Hydroventuri Rochester Venturi D UK http://www.hydroventuri.com/

18 Ing Arvid Nesheim Waterturbine E Norway http://www.anwsite.com/

19 Kinetic Energy Systems

Hydrokinetic Generator, KESC Bowsprit 

Generator, KESC Tidal Generator A USA http://www.kineticenergysystems.com/

20 Lunar Energy Rotech Tidal Turbine A/D UK http://www.lunarenergy.co.uk/

21 Marine Current Turbines Seagen, Seaflow A UK http://www.marineturbines.com/

22 Natural Currents Red Hawk USA http://www.e3‐inc.com/

23 Neo‐Aerodynamic Ltd Company Neo‐Aerodynamic B USA

24 Neptune  Systems Tide Current Converter Netherlands

25 Neptune Renewable Energy Ltd Proteus B UK http://www.neptunerenewableenergy.com/

26 New Energy Crop. EnCurrent Vertical Axis Hydro Turbine B Canada http://www.newenergycorp.ca/

27 Ocean Renewable Power Company OCGen E USA http://www.oceanrenewablepower.com/

28 Oceana Energy Company TIDES A USA http://www.oceanaenergy.com/

29 OpenHydro  Open Centre Turbine A Ireland http://www.openhydro.com/

30 Overberg Limited Evopod A UK http://www.oceanflowenergy.com/

31 Ponte di Archimede Kobold Turbine E Italy http://www.oceanflowenergy.com/

32 Pulse Generation Pulse Generators C UK http://www.pulsegeneration.co.uk/

33 Robert Gordon University Sea Snail A UK http://www.rgu.ac.uk/cree/general

34 Rugged Renewables Savonius turbine E UK http://www.narec.co.uk/

35 Scotrenewables SRTT (Scotrenewables Tidal Turbine) A UK http://www.scotrenewables.com/

36 SMD Hydrovision TiDEL A UK http://www.smdhydrovision.com/

37 Statkraft Tidevanndkraft A Norway http://www.statkraft.com/

38 Swanturbines Ltd.  Swan Turbine A UK http://www.swanturbines.co.uk/

39 Teamwork Tech. Torcado A Netherlands http://www.teamwork.nl/

40 The Engineering Buisiness Stingray C UK http://www.engb.com/

41 Tidal Electric Tidal Lagoons E UK/USA http://www.tidalelectric.com/

42 Tidal Energy Pty Ltd DHV Turbine B Australia http://tidalenergy.net.au/

43 Tidal Generation Limited Deep‐gen A UK http://www.tidalgeneration.co.uk/

44 Tidal Hydraulic Generators Ltd Tidal Hydraulic Generators A UK http://www.thglimited.com/

45 Tidal Sails Tidal Sails AS E Norway http://www.tidalsails.com/

46 TidalStream TidalStream A UK http://www.teleos.co.uk/Home.htm

47 UEK Corporation Underwater Electric Kite C USA http://www.uekus.com/

48 University of Southampton Southampton Integrated Tidal Generator A UK http://www.uekus.com/

49 University of Strathclyde Contra‐rotating marine current turbine UK http://www.na‐me.ac.uk/index_2.htm

50 Verdant Power Various A USA http://www.verdantpower.com/

51 Vortex Hydro Energy

VIVACE (Vortex Induced Vibrations Aquatic 

Clean Energy) E USA http://www.vortexhydroenergy.com/

52 Water Wall Turbine WWTurbine E USA http://www.wwturbine.com/

53

Woodshed Technologies ‐ 

CleanTechCom Ltd Tidal Delay E

Australia / 

UK http://www.woodshedtechnologies.com.au/

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Nota: Tipo de dispositivo

A) Turbina de eje Horizontal B) Turbina de eje Vertical C) Perfil aerodinámico oscilante D) Efecto de Venturi E) Otros diseños

Pais No 

USA 13

UK 21

Australia 3

Norway 4

Netherlands 2

Italy 1

Canada 3

France 2

Australia / UK 1

UK/USA 1

Ireland 1

Total 52

0

5

10

15

20

25

En la evaluación que hace Bruch [5] acerca de las investigaciones para aprovechar la energía oceánica, se concluye que los japoneses son claramente los líderes en tecnologías de aprovechamiento de energía del océano, seguidos por el Reino Unido; sin embargo, el Reino Unido no ha progresado del estado de viabilidad e investigación a la ejecución, y por su parte Estados Unidos ha detenido sus investigaciones debido a que la percepción de que estas tecnologías no compiten en el campo de la mercadotecnia con las fuentes convencionales de los combustibles.

ACTIVIDAD NACIONAL En el Programa Sectorial de Energía, 2001-2006 que es parte del Plan Nacional de Desarrollo para el mismo período, se plantea como uno de sus objetivos “incrementar la utilización de fuentes renovables de energía” y, para ello se define como acción especifica, la “creación de un programa anual de fomento a la generación de energía eléctrica, a partir de energía renovable”. Se estima que el potencial eólico aprovechable en México varía entre 5,000 y 50,000 MW. En particular, una evaluación realizada con imágenes satelitales de la zona del Istmo de Tehuantepec arrojo un potencial de cerca de 10,000 MW, que incluye posibles instalaciones en el mar. A su vez, se estima que el potencial hidroeléctrico supera los 11,500 MW. De acuerdo con la Comisión Federal de Electricidad (CFE), el potencial de generación de electricidad a través de plantas de menos de 5 MW (mini hidráulicas) es de

Tipo No

A 22

B 8

C 4

D 2

E 16

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alrededor de 3,000 MW. Asimismo, la CFE ha determinado un potencial geotérmico aprovechable que supera los 2,000 MW. En el sector agroindustria, específicamente en la industria de la caña del azúcar, se ha establecido un potencial de generación superior a los 3,000 GWh/año. Finalmente, el conocimiento general que se tiene con respecto a la energía solar indica que más de la mitad del territorio mexicano presenta una densidad promedio de radiación solar de 5 kWh por metro cuadrado al día [6]. En México, el aprovechamiento más importante de fuentes de energía renovables se observa en la producción de electricidad a partir de las energías hidráulica y geotérmica. El potencial de generación de electricidad a partir de energía hidráulica en el país supera los 9,400 MW, mientras que la capacidad instalada de generación de electricidad a partir de la energía geotérmica es de 960 MW. A su vez, la capacidad instalada en México para generar electricidad a partir del viento es de 2.2 MW, en una instalación experimental de la CFE. Por otra parte, en México opera sólo una planta de aprovechamiento de gases de un relleno sanitario en Monterrey, Nuevo León, con una potencia cercana a los 5 MW [6]. De acuerdo con la Secretaría de Energía, en los planes de expansión del sector eléctrico nacional para los próximos diez años se incluyen dos proyectos hidroeléctricos mayores con una capacidad cercana a los 17,000 MW y una planta geotérmica con capacidad de 107 MW. Para aplicaciones con sistemas fotovoltaicos; se estima contar con 28 MW para el año 2011 [6] Con respecto al aprovechamiento de energía oceánica; a pesar de que México cuenta con una importante extensión de litoral y zonas como el Mar de Cortés donde la variación de la marea es significativa, el mar no se ha considerado como fuente importante para la generación de energía. En el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la UNAM ya se cuenta con un sistema hidráulico de bombeo que funciona a partir de la energía del oleaje. Este dispositivo puede ser utilizado para la renovación del agua en acuacultura, saneamiento de áreas contaminadas o recuperación de lagos que han quedado aislados, pero para generación de energía aún no es suficiente.

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