Energias Alternativas: ENERGIA UNDIMOTRIZ Y MAREOMOTRIZ

OLAS

Admitiendo que la forma de la ola es senoidal, la energía hidrostática de cada onda cuya ecuación responde a la formula

y = x + sen x

se obtiene multiplicando el peso del agua involucrada por la altura al centro de gravedad.

Desde hace mas de 50 años los observadores del tema sugieren que la forma de la onda se aproxima a la de una trocoide o una epicicloide pero a los efectos que nos ocupa no es trascendente la diferencia ni conceptual ni matemática. Para demostrarlo basta decir que un triangulo de longitud L y altura h tiene la misma superficie que una sinusoide de las misma medidas. La diferencia solo estriba en que el centro de gravedad en el triangulo es h/3 en tanto que en la sinusoide es 3/8 h (12 % diferencia). Por metro de ancho de una ola, la energía hidrostática, expresada en el sistema mks (metro, kilo, segundo) y llamando Eo a la energía de la ola, L y h a la longitud y la altura de la misma,

para una ola de longitud 20 veces su altura, expresado en Kg m / m

Y teniendo en cuenta que Kw seg = 102 Kg m

Y la potencia de una ola, tomando una repetición

y la densidad energética

y la potencia especifica en Kw / m2 teniendo en cuenta que 102 Kg m/seg son un Kw

Tomando como datos estos valores hemos representado en un grafico lineal los valores de la potencia especifica de las olas en función de la altura,

y la relacion entre la potencia de la Ola y la de la marea,

en conclusión la potencia de las olas, a igualdad de altura es equivalente a 15000 veces mas que la de la marea dividido por la raíz cuadrada de la altura,

razón por la cual es fácil desvirtuar los comentarios que responsabilizan a las mareas como el origen de la erosión costera. Un solo temporal con olas de entre 6 a 10 metros de altura bastan para estar obligados a cambiar el camino costero en Bahía de los Vientos.

Si hacemos abstracción de las mareas dobles costeras, usando como limite real el metro y medio de la marea gravitatoria, la relacion verdadera sera:

Para una ola de “marejada fuerte” (escala de Beaufort internacional) resultado de un viento de 36 Km / hora mas que comun, en los litorales maritimos , corresponde una ola de entre 4 y 5 metros cuya relacion de potencia con la marea gravitatoria de 1,5 metros es 72600 veces.

tomando como referencia valores promedios típicos de los periodos de repetición de la ola a partir de las lecturas de los oligrafos (a razón de 1000 lecturas diarias) y también de la longitud de la ola en función de su altura (L=20h). No obstante, como las condiciones pueden variar de un lugar a otro, no es difícil adaptar las condiciones para valores algo distintos siguiendo los mismos pasos. El segundo grafico, logarítmico, expresa los valores de la potencia por cada Ola expresada en Kw por metro de ancho de la misma desde 1 a 10 metros de altura. Hemos destacado en color rojo el valor de la constante solar que pone evidencia que a partir de las olas de 2 mts de altura el oleaje supera la potencia especifica.de radiación solar.

MAREAS

Con el mismo criterio que encaramos la energía de la ola, la marea posee las misma características con diferencias de forma pero no de fondo. Veamos cuales son esas diferencias:

1La causa. La ola es el efecto del viento sobre la superficie del mar. La altura de la ola esta íntimamente relacionada con la intensidad del viento. La marea, en cambio, es la resultante de la rotación de nuestro planeta y de la atracción gravitatoria mutua entre la tierra el sol y la luna, en ese orden. Sin rotación terrestre solo es posible esperar mareas barométricas o atmosféricas pero jamás gravitatorias.

2El periodo de la onda: variable en el caso de las olas, dependiente de su altura y en consecuencia del viento que la origina y fijo equivalente a 24,8 horas para la marea., tiempo que tardan tierra y luna en volver a encontrarse

Cada día en la misma posición. Los 48 minutos se corresponden con el desplazamiento de la Luna en su orbita en las 24 horas que tarda la tierra en su rotación.

3 La longitud de la onda. En el caso de la ola, 20 veces su altura. En el caso de las mareas mas de un millón de veces la de la ola, correspondiente al perímetro de la latitud terrestre.

4.La altura . En el caso de la ola depende de la velocidad del viento y puede tomar valores mayores a los 12 metros para vientos huracanados del orden de los 100 Km/hora , en tanto que la marea , si bien presenta alturas costeras superiores a los 10 metros, como ya lo hemos explicado, son el resultado de la acumulación de la marea gravitatoria cuyo valor es constante, del orden de 1,5 metros de altura.

Con estas consideraciones, la energía mareomotriz es: