Energía marina: el potencial salino de Colombia

Imagen: Philip Graves / Unsplash

CALI, Colombia – Estar en la playa, caminar hacia el mar, fijar la mirada en el horizonte y ver cómo se forman las olas. Imaginar los procesos físicos que hacen que el viento las eleve gradualmente, empujándolas hacia la costa, donde rompen y dejan una espuma blanca que se desliza sobre nuestros pies.

Es fácil intuir que detrás de los sinuosos movimientos de las olas hay energía, el tema de conversación que – en general – ha tomado relevancia desde que, como humanidad, comprendimos las implicaciones negativas de obtenerla, por ejemplo, de los combustibles fósiles.

En Colombia, país en el que 50 % de su superficie son océanos, hay un pequeño grupo de investigadores pensando en las diversas alternativas que puede ofrecer el océano para generar energía: las olas, las mareas, las corrientes, los gradientes térmicos y los gradientes salinos.

En el Pacífico colombiano, donde las mareas suben y bajan alrededor de cuatro metros dos veces al día, podría aprovecharse el movimiento ascendente y descendente del nivel del mar, dice Óscar Álvarez, oceanógrafo físico y profesor experto en energía marina de la Universidad del Norte.

En los trópicos, producto del gradiente térmico –que hace referencia a la variación de temperatura entre la superficie y el fondo del mar– puede haber una diferencia de más de 20 °C, “suficiente para usar una tecnología que, a partir de esto, puede mover una turbina termoeléctrica”, afirma Andrés Osorio, director de la la Corporación Centro de Excelencia en Ciencias Marinas (CEMarin) de la Universidad Nacional de Colombia, en una publicación académica.

Pero la verdadera protagonista de las energías del mar en Colombia es la denominada energía azul, también conocida como osmótica o de gradiente salino.

Esta fuente renovable de energía aprovecha la tendencia natural que tienen los cuerpos de agua con diferente concentración de sal al mezclarse, como ocurre cuando un río desemboca en el océano. Mediante tecnologías especializadas, este encuentro podría generar energía.

La privilegiada posición geográfica de Colombia, con grandes ríos desembocando en el mar Caribe, la ubica entre los países con mayor potencial para el desarrollo de esta tecnología, según evidencia un estudio global desarrollado en la tesis doctoral de Álvarez.

En las plantas de energía azul se usan agua dulce (de un río) y salada (del mar), colocadas en tanques separados por una membrana, una pared delgada que solo deja pasar el agua, pero no la sal.

Como el agua dulce tiene menos sal que la salada, tiende de forma natural a moverse al tanque de agua salada para equilibrar las concentraciones. Al pasar, aumenta la presión en el tanque de agua salada, creando una fuerza que empuja una turbina. Esa turbina se mueve con la presión y, al girar, produce electricidad.

Mecanismo de funcionamiento de una planta de energía azul. Imagen: Skilhagen, S. E. (2010). Osmotic power — A new, renewable energy source. Desalination and Water Treatment, 15(1–3), 271-278.

“Podríamos generar, a través del gradiente salino, aproximadamente la mitad de lo que produce la represa más grande del país, Hidroituango. Esto equivaldría a alrededor de 1,000 megavatios. Con un megavatio se pueden abastecer alrededor de 2,000 hogares, por lo que 1,000 megavatios podrían abastecer aproximadamente 2,000,000 de hogares”, explica Álvarez, quien hace parte del primer proyecto en Colombia explorando esta alternativa.

A pesar del consenso en el ámbito académico sobre el potencial de la energía azul, su consolidación a gran escala enfrenta importantes desafíos: un marco regulatorio insuficiente, los altos costos de las tecnologías en desarrollo y el limitado conocimiento técnico por parte de los tomadores de decisiones.

Según Álvarez, “la energía de gradiente salino está hoy como lo estaba la solar en los años 70”. Esta comparación sugiere que, a pesar de su prometedor futuro, todavía nos encontramos en las etapas iniciales de su implementación.

Una energía que da sus primeros pasos

Los esfuerzos por entender la energía azul comenzaron en 2010, cuando un grupo de investigadores de la Universidad del Norte y la Universidad Nacional sede Medellín se aliaron para investigar los mejores sitios para ponerla en marcha.

Sus estudios identificaron la desembocadura del río Magdalena como un punto estratégico: allí, el caudaloso río vierte sus aguas en el mar Caribe, que presenta una salinidad superior al promedio debido a la evaporación.

La baja marea de la zona minimiza la mezcla entre las aguas dulce y salada, mientras que el tajamar artificial construido en Bocas de Ceniza crea una separación natural entre ambos cuerpos de agua en un espacio reducido. Adicionalmente, su proximidad a Barranquilla facilitaría tanto la operatividad del proyecto como su integración a la red eléctrica nacional.

Convencidos del potencial estratégico de esta ubicación para generar energía azul, los investigadores buscaron financiación en el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación para la construcción de una planta piloto, recursos que obtuvieron en 2019. Desde entonces, han trabajado en el diseño técnico y en la obtención de los permisos necesarios.

Vista de la ciudad de Barranquilla desde el río Magdalena. Imagen: Daveborge

Aunque el equipo investigador aspira a implementar esta energía a gran escala, el proyecto piloto que desarrollan es relativamente pequeño. Según Álvarez, un espacio de 10 x 10 metros es suficiente.

“La instalación se verá como un gran contenedor acondicionado como laboratorio, con un tanque de almacenamiento externo para el agua del mar y del río. Además, contará con dos tuberías subterráneas, una conectada al río y otra al mar, que serán prácticamente invisibles y no tendrán impacto visual”, explica.

Además del enorme potencial del país, el equipo investigador destaca que los impactos ambientales de la energía de gradiente salino son mínimos, aunque reconocen que ninguna fuente está libre de ellos.

“Esta tecnología no produce emisiones de gases de efecto invernadero, residuos sólidos ni ruido, y tampoco genera impactos en grandes extensiones del suelo, como ocurre con la energía solar. El único impacto posible es la descarga de agua mezclada con salinidad intermedia, que debe realizarse en zonas con salinidad similar para evitar efectos negativos en los ecosistemas”, afirma Álvarez.

Aunque los diseños finales están completos, uno de los principales desafíos ha sido obtener los permisos necesarios para su implementación.

Aymer Maturana, investigador del proyecto y director del Instituto de Estudios Hidráulicos y Ambientales (Ideha) y profesor de la Universidad del Norte, señala varios obstáculos: el acceso a personas con poder de decisión, la rigidez burocrática institucional y el desconocimiento sobre la tecnología de energía de gradiente salino, lo que ha dificultado explicar sus aspectos técnicos, beneficios y requisitos.

Álvarez agrega: “Nos ha costado más convencer a las personas que tienen que conceder los permisos…no por falta de voluntad, sino por falta de conocimiento”.

Este desconocimiento también se refleja en el marco normativo. La Ley 1715, que regula la entrada de las energías renovables no convencionales al Sistema Energético Nacional, omite la energía azul en su artículo 23, donde se enumeran las posibilidades de desarrollo de la energía marina.

Según Osorio, aunque la existencia de la ley representa un avance, esta omisión se debe a que “cuando estas leyes y estas normas fueron desarrolladas, no preguntaron a los técnicos”.

Para Maturana, esta situación podría limitar el desarrollo de proyectos al reducir el acceso a incentivos económicos y legales. “Sin embargo, esto podría solucionarse fácilmente actualizando la ley, ya que no hay justificación técnica, ambiental, económica o social para que no se incluya”, añade.

Los incentivos económicos son esenciales, especialmente considerando que, como explica Marianella Bolívar, ingeniera experta en energía marina, existe una escala entre energías maduras y en desarrollo. Actualmente, las energías marinas se consideran en desarrollo, por lo que son muy costosas.

Para Maturana, sin embargo, “una vez esta tecnología se encuentre desarrollada y comience su explotación comercial, las economías de escala y las mejoras técnicas que se van implementando harán que se reduzcan los costos dramáticamente y que se vuelva competitiva en el mercado”.

De acuerdo con Maturana, el camino hacia esta transformación requiere superar desafíos fundamentales: desarrollar un marco regulatorio que brinde seguridad jurídica a los inversores, crear incentivos financieros que potencien la viabilidad de estos proyectos, fortalecer la infraestructura eléctrica para iniciativas a gran escala y consolidar una red de investigación colaborativa entre academia, sector privado y gobierno.

El éxito de estos esfuerzos podría posicionar a Colombia como referente regional en el aprovechamiento de esta fuente renovable de energía.

A pesar de haber contactado al Ministerio de Minas y Energía para incluir la perspectiva del gobierno nacional sobre este tipo de energía, no se ha obtenido respuesta al cierre de esta edición.

Por otro lado, los investigadores prefirieron no nombrar a las instituciones con las que han gestionado los permisos, ya que aún no han finalizado todos los trámites y desean evitar cualquier situación que pueda afectar el proceso, que se encuentra en su recta final.

Que la energía azul represente para Colombia no solo una oportunidad de innovación tecnológica, sino también un paso decisivo hacia la diversificación de su matriz energética, depende de que esta sea una apuesta nacional y no únicamente de las universidades e investigadores que han adelantado esta planta piloto en la desembocadura del río Magdalena.

Ester artículo se elaboró con apoyo de Climate Tracker América Latina.

RV: EG

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