A lo largo de las costas del mundo, los ingenieros están transformando el pulso constante de las mareas y el movimiento persistente de las olas del océano en una nueva clase de energía renovable. A diferencia de la energía eólica y solar, el reloj lunar que rige las mareas es predecible con décadas de antelación, y los campos de olas pueden ser pronosticados días antes, creando un recurso que complementa la generación variable. Desde corrientes de marea rápidas en canales estrechos hasta oleajes de largo período que llegan a la costa, estas tecnologías prometen electricidad de bajo carbono cerca de los centros de población que ya se agrupan a lo largo de las costas. Después de años de prototipos, los pilotos conectados a la red están demostrando ahora su viabilidad, refinando diseños y construyendo el conocimiento operativo necesario para escalar. El resultado es un conjunto de herramientas emergente que puede fortalecer los sistemas energéticos costeros, reducir la dependencia del diésel en las islas y añadir resiliencia a las redes en proceso de descarbonización.
La energía de las mareas y las olas son relevantes ahora porque la transición energética global necesita energía limpia que sea tanto confiable como geográficamente diversa. Las regiones costeras albergan una demanda significativa y a menudo enfrentan restricciones en la red, lo que hace que la generación local sea particularmente valiosa. La previsibilidad de las mareas y la respuesta más suave y retrasada de las olas a los sistemas meteorológicos que pasan pueden ayudar a equilibrar carteras con alta proporción de energía eólica y solar. En un mundo que busca electrificar el calor, el transporte y la industria, los recursos firmes anclados en ciclos físicos añaden confianza a la planificación y las operaciones.
La física que subyace a estos recursos impulsa su valor. Las mareas surgen de la atracción gravitacional de la Luna y el Sol actuando sobre las cuencas oceánicas, creando corrientes que fluyen y refluye en patrones conocidos y cartografiados con antelación. La energía de las olas se genera cuando los vientos transfieren momento a la superficie del mar, y las olas resultantes a menudo viajan lejos de los sistemas meteorológicos, lo que las hace previsibles en horizontes de varios días. Esto significa que los despachadores pueden programar el mantenimiento y anticipar la producción con una precisión inusual para una fuente renovable.
También significa que las mareas y las olas a menudo alcanzan su punto máximo en momentos diferentes a los del viento o la solar local, suavizando la generación agregada. Múltiples caminos tecnológicos están madurando en paralelo. Las turbinas de corriente de marea, que se asemejan a turbinas eólicas submarinas, aprovechan la energía cinética de corrientes rápidas en estrechos y cabos; los diseños incluyen rotores de flujo axial, rotores de flujo cruzado y plataformas flotantes ancladas por amarras. Los sistemas de rango de marea, como los embalses y lagunas con compuertas y turbinas, explotan el ascenso y descenso de los niveles del mar a través de embalses.
Los convertidores de energía de las olas abarcan absorbentes de punto que flotan en la superficie, columnas de agua oscilantes que impulsan aire a través de turbinas, atenuadores alineados con la dirección de las olas, dispositivos de sobrepaso y aletas de oleaje cercanas a la costa. Cada enfoque intercambia eficiencia, supervivencia, acceso al mantenimiento y adecuación del sitio, lo que impulsa una diversidad de soluciones en lugar de un único ganador. Una serie de implementaciones en el mundo real demuestra tanto el potencial como el progreso. Las plantas históricas de rango de marea como La Rance en Francia y la estación de Sihwa Lake en Corea del Sur han generado durante años, mostrando durabilidad a escala de utilidad.
En corriente de marea, el proyecto MeyGen en el Pentland Firth de Escocia ha exportado decenas de gigavatios-hora, y la turbina O2 de 2 MW de Orbital Marine Power ha estado produciendo en el Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) en Orkney. La matriz de Nova Innovation en Shetland ha ido añadiendo turbinas de manera incremental desde 2016, refinando la instalación modular y las operaciones. Para las olas, los pilotos conectados a la red y los sitios de prueba como EMEC en Escocia, el Sitio de Pruebas de Energía de Olas de la Marina de EE. UU. en Hawái, y las implementaciones cercanas a la costa en Portugal están proporcionando datos de rendimiento en condiciones controladas.
Las lecciones de ingeniería de las primeras matrices están cerrando brechas prácticas que antes limitaban la escala. Los dispositivos ahora enfatizan el mantenimiento de remolque a puerto y los umbilicales eléctricos de conexión rápida para reducir las costosas intervenciones en alta mar. Los diseñadores abordan la corrosión por agua salada y el bioensuciamiento con materiales, recubrimientos y componentes modulares mejorados que pueden ser reemplazados rápidamente en ventanas climáticas. Los modelos numéricos y los gemelos digitales se calibran con datos de campo para optimizar las amarras, las estrategias de control y la vida útil por fatiga.
Estos avances se basan en cadenas de suministro establecidas de energía eólica y de petróleo y gas en alta mar, acelerando el aprendizaje y la estandarización. La economía se está moviendo en la dirección correcta a medida que las flotas acumulan horas de operación y el apoyo político se dirige a matrices precomerciales. Los proyectos de corriente de marea informan factores de capacidad a menudo en el rango del 30-40% en sitios energéticos, y se esperan reducciones de costos a medida que la fabricación se escala y los ciclos de instalación se acortan. Reconociendo el valor del sistema de la previsibilidad, varios gobiernos han creado mecanismos a medida, como las subastas reservadas del Reino Unido para la corriente de marea dentro de su programa de Contratos por Diferencia, junto con financiamiento de investigación europeo, estadounidense y canadiense.
La complementariedad con la energía eólica y solar puede reducir la limitación y bajar los costos de equilibrio, y algunos proyectos han emparejado la generación de mareas con electrolizadores para producir hidrógeno donde la capacidad de la red es limitada. Las islas y microredes remotas, que actualmente dependen de diésel importado, están entre los primeros mercados donde los costos de combustible evitados pueden justificar las implementaciones. El desarrollo debe proceder con cuidadosa atención al contexto ambiental y comunitario. Los programas de monitoreo han observado hasta ahora interacciones limitadas entre las turbinas de marea y los mamíferos marinos o peces en los sitios probados, pero los resultados son específicos del sitio y requieren un estudio continuo, especialmente a medida que las matrices se escalan.
La instalación y el cableado pueden perturbar los hábitats del lecho marino, y los desarrolladores están refinando métodos para minimizar el ruido, la resuspensión de sedimentos y la exposición electromagnética. Debido a que los dispositivos están mayormente sumergidos y son compactos, los impactos visuales son generalmente bajos en comparación con la infraestructura terrestre, sin embargo, la pesca, la navegación y la recreación deben ser acomodadas a través de la planificación espacial marítima. Colaborar con las partes interesadas locales desde el principio ayuda a identificar oportunidades de uso compartido, incluida la co-localización con la acuicultura o los beneficios de arrecifes artificiales a partir de las fundaciones. En conjunto, estas tecnologías están esculpiendo un papel como contribuyentes confiables a los sistemas energéticos costeros en lugar de balas de plata independientes.
Su fortaleza radica en la previsibilidad, la proximidad a la carga y la capacidad de complementar fuentes renovables de crecimiento más rápido, especialmente en regiones con corrientes fuertes o oleaje persistente. A medida que más dispositivos operan a través de ciclos estacionales completos, los conjuntos de datos de rendimiento financiables reducirán el riesgo de financiamiento y atraerán capital privado. La trayectoria se asemeja a los primeros años de la energía eólica en alta mar: iteración constante, aprendizajes compartidos en centros de prueba y marcos políticos que recompensan la entrega y la durabilidad. La próxima década probablemente dependerá de pasar de dispositivos individuales a matrices de múltiples máquinas que estandaricen componentes, contratos y manuales de mantenimiento.
Caminos de permisos claros, líneas de base ambiental robustas y un intercambio de datos transparente generarán confianza pública y reducirán los tiempos de espera. Las inversiones en puertos, embarcaciones y cables de exportación reducirán los costos logísticos mientras crean empleos costeros calificados. Si estas piezas se alinean, la energía de mareas y olas puede convertirse en un caballo de batalla silencioso de la descarbonización—predecible, local y resiliente—ayudando a las comunidades costeras a impulsar su futuro a partir del movimiento del mar.
