Olatuak, potentzial handiko energia-iturria
Martínez de Alegría Mancisidor, Iñigo
EHUko Elektronika Aplikatuko Ikerkuntza Taldeko (APERT) ikertzailea
Azken urteotan, maiz entzun dira hainbat eztabaida sortu duten "energiaren krisia" hitzak. Horren jatorria herrialde garatuek daramaten energia-kontsumoaren politika-eredu eutsiezinean dago, aldatu ezean ondorio larriak eragingo dituen eredu batean, alegia.
Amerikako Energy Information Administration (EIA) erakundeak 2011ko apirilean argitaraturiko txostenean 2035eko energia-kontsumoaren aurreikuspen bat egin zuen. Horren arabera, 2035ean asko handituko da gaur egungo kontsumoa; 2008an 148 bilioi kW · h izatetik 2035ean 226 bilioi kW · h izatera. Datu horiek erregai fosilen erreserbekin alderatzen badira antzeman daitekeenez, erreserbok ez dira nahikoak izango energia-eskaera hornitzeko; beraz, ezinbestekoa bihurtuko da iturri berriztagarrien erabilera.
Aurreko esparruari jarraituz, orain arte ezezaguntzat jo zitekeen baliabide berriztagarri bat pixkanaka-pixkanaka garrantzia lortuz doa, erakunde pribatuek eta publikoek sustaturiko laguntzarekin. Baliabide hori itsas energia da.
Itsas energia
Itsasoek daukaten energia potentziala izugarria da. Gainera, energia hori hainbat modutan lor daiteke. Lehenengo metodoa mareak baliatzea da; mareen gora eta beherako mugimenduak askatzen duen energia potentzialaren ustiapenean oinarritzen da. Teknologia hori bideragarria izateko, 6 m-tik gorako mareak dituzten tokietara jo behar da. Euskal Herriak 1,5-4,5 m bitarteko marea-ibilaldiak ditu (2,5 m batez beste); ondorioz, teknologia hori aprobetxatzea zaila litzateke.
Bigarren modua, itsas korronteen energia zinetikotik energia erabilgarria ateratzean datza, energia eolikoa haizetik ateratzen den antzera. Horretarako gunerik egokienak itsasarteak eta bokaleak dira, non korronte-abiadurak handiak izaten diren (>1 m/s). Euskal itsasbazterretan itsas korronteek ez dute gainditzen 1 m/s-ko abiadura; are gehiago, normalean 20 cm/s izaten da abiadura.
Beste sistema bat itsas gradiente termikoaren erabilera da. Uraren tenperatura-diferentzia baliatuz, energia elektrikoa sor daiteke. Horretarako, beharrezkoa da, gutxienez, 20 ºC-ko diferentzia termikoa; hartara, zonalde tropikaletara jo beharra dago, non itsas azalak urtean zehar batez beste 25-30 ºC-ko tenperatura duen, eta 600-900 m murgilduz aipaturiko tenperatura-aldea lortzen den. Beraz, Kantauriko urek baldintza horiek ez dituzte betetzen itsas korronteen banaketaren mapan ikusten den bezala.
Laugarren metodoa gatz-gradientea profitatzea da. Itsasoen eta ibaien arteko gatz-diferentziatik ateratzen da probetxua, ibai-bokaleetan kokatutako mintz erdiiragazkor baten bidez. Baina euskal itsasaldea teknologia horretatik ere kanpo geratzen da.
Azken modua olatuak erabiltzea da. Olatuen mugimendua olatu-bihurgailu baten bidez jasotzen da, ondoren elektrizitate bihurtzeko, hainbat teknika pneumatiko, hidrauliko edo mekaniko erabiliz. Olatu-energiaren ustiapena kostaldetik hasita 50 m baino sakonera handiagoa duten eskualdeetaraino egin daiteke. Euskal Herria teknologia honen aitzindari bihurtzeko bidea jorratzen ari da; alde batetik, euskal kostaldea olatuetatik energia ustiapenerako toki aproposa delako, eta, bestetik, gainerako metodoak bideragarriak izateko behar dituzten ezaugarriak euskal eremuetan ez direlako biltzen, adierazi den moduan.
Olatu-energia
Olatu-energiak hainbat ezaugarri aipagarri ditu: olatuek duten energia-dentsitatea (2-3 kW/m 2 ) beste iturri berriztagarriena baino altuagoa da (haize-energiak, 0,4-0,6 kW/m 2 ; eguzki-energiak, 0,1-0,2 kW/m 2 ), ustiatzeko toki ugari daude, kontsumitzaileengandik hurbileko baliabidea da, ingurumen-inpaktu txikia dauka, eta haize-energia baino errazagoa da iragartzen. Hala eta guztiz ere, oraindik hainbat oztoporekin lehiatu behar du: itsasoan izaten diren muturreko klima- kondizioak, olatuen mugimendua motelak izatea (~0,1 Hz) sorgailu elektriko bati konektatzeko adinako maiztasun bihurtzeko (50 Hz), eta olatuen norabide, fase eta anplitude irregularrak, besteak beste.
Aurretik aipatu den moduan, olatuetatik energia sortzeko, bihurgailu deritzon aparatu batez baliatu beharra dago. Bihurgailu-mota ugari daude, baina oraindik ez da horietako bat besteen gainetik nabarmendu. Horiek guztiak, oro har, honako hiru irizpide hauen arabera sailka daitezke:
- Kokapenaren arabera, hiru motatakoak daude: kostaldean finkaturiko aparatuak ( onshore ); kostaldetik hurbil eta sakonera txikiko uretan daudenak ( nearsohre ); eta ur sakonetan kostaldetik urrun kokatzen direnak ( offshore ).
- Tamaina eta norabidearen arabera, beste hiru mota hauetakoak: olatuaren tamainarekin alderaturik egitura txikia dutenak (xurgatzaile puntualak); egitura luzea izanik olatuaren norabidearekiko paraleloak direnak (atenuadoreak); eta egitura luzea izanik olatuaren norabidearekiko perpendikularrak direnak (bukatzaileak).
- Funtzionamenduaren oinarriaren arabera ere, beste hiru motatakoak: fluxu baten gainean egindako presio-diferentziaz baliatzen direnak (OWC Oscillating Water Column, Arkimedes efektua); olatuek mugitzen dituzten ur-gaineko gorputzak dituztenak (gorputz flotatzaileak); eta olatuek haien kontra egitetik energia ateratzen dutenak (gainezkako sistemak edo talka-sistemak).
Olatu-energia Euskal Herriko itsasaldean
Kantauriar kostaldean 34-49 kW/m bitarteko potentzia dago; baldintza horietan, bideragarria da teknologia horren ustiapena.
Olatu-bihurgailuen instalaziorako eskualde aproposenak Bilbotik Matxitxako lurmuturrera bitarteko itsasaldea eta Oriotik eta Higerrera bitarteko itsasaldea dira. Egokiak diren bestelako zonaldeak ere badaude, baina nabigazioa eta portu-sarbideak, ainguralekuak edo ingurune-legeriak babestutako zonaldeak izanda, baztertuak izan dira ustiatze-gune gisa.
Euskal olatuen potentziala eta energia-ahalmena aztertu ondoren, esan daiteke, teorikoki, olatu-energiak Euskal Herriko etxebizitzen % 37-50 bitarteko elektrizitate-kontsumoa horni dezakeela. Bestalde, nahiz eta energia-fluxurik altuenak sakonera handietan dauden, kontuan hartu behar da eskualde horiek ez direla kokapenik onenak bihurgailuen instalaziorako; izan ere, haietara sartzea edota heltzea ez da erraza, mantentze-lanak konplexuak izan daitezke, eta ez dira toki oso ezagunak. Ondorioz, esan daiteke batez beste 60 m-ko sakonera duten guneak eta kostaldetik hurbileko zonaldeak direla aproposenak.
Olatu-energia aprobetxatzeko proiektuak
Euskal Herriak garrantzi handiko bi proiektu ditu: Mutrikuko OWC planta, eta Biscay Marine Energy Platform (BIMEP).
Mutrikuko olatu-planta 2011ko uztailean konektatu zen sarera lehenengo aldiz. Olatu-energiaren ustiapenerako planta pilotua da, eta bertan instalaturiko teknologia, berriz, OWC motakoa. Olatua heltzen denean, ura ganbera batean sartzen da eta bertako airea konprimitzen du. Ondoren, aire-fluxua goiko zulotik irteten da, presio handiz turbina bati eraginez; turbinak, aldi berean, sorgailu bat birarazten du, horrela energia elektrikoa sortuz. Olatua aldentzean, zulotik airea xurgatzen du, turbinari berriz eraginez, lehen bezala energia sortuz.
Planta 18,5 kW-eko 16 aire-turbinaz osatuta dago (Wells turbinak), guztira 296 kW-eko gaitasuna izanik. EEEren arabera, urtean 600.000 kWh-ko ekoizpena kalkulatzen da, 600 pertsonaren elektrizitate-premiak asetzeko adina energia. Hala ere, Mutrikuko instalazioaren helburu nagusiena teknologia horren bideragarritasuna probatzea eta ezagutzera ematea da.
Aipaturiko bigarren proiektuak, BIMEP izenekoak, bestelako helburu bat du: itsas zabaleko olatu-bihurgailuen frogaketarako eta ikerkuntzarako prestaturiko azpiegitura izatea. Horrek 4x2 km 2 -ko azalerako eremua izango du, kostaldetik 1.700 m-ra kokatua Armintzako kaiaren aurrean.
Itsasoko eremua hainbat buiaren bitartez mugatuta egongo da. Horrela, 5 MW-eko potentzia izango duten urpeko lau kableren bitartez olatu-bihurgailuek sortuko duten energia lehorrera bideratuko da; eta, gerora, energia hori banaketa-sare elektriko orokorrera zuzenduko da (132 kV/20 MW).
Horrez gain, kable horiek zuntz optikoz hornituta egongo dira, eta horrela ikerketarako ezinbestekoak diren olatu-bihurgailuen etekin eta funtzionamenduari buruzko datuak eskuragai izango dituzte Armintzan egongo den ikerketa eta kontrol-zentroko ikertzaile eta teknikariek. Orain arte BIMEPen moduko planta bakarra dago munduan, EMEC (European Marine Energy Centre) hain zuzen, Eskozian.
Espero da 2012-2013 bitartean azpiegitura amaituta egotea, eta abiarazi ondorengo lehenengo lau urteetan 30 ikertzailek bertan ikerketan lan egitea, olatu-energiaren inguruko teknologia desberdinen inguruan.
Ondorioak
Itsas energia osatzen duten iturri berriztagarrien artean, olatu-energia da erakunde publiko zein pribatuetatik arreta gehien jasotzen duena. Horren zergatia ezaugarri hauek izatean datza: energia-dentsitate altua, ustiatze-kokapen ugari, eta kontsumitzaileengandik hurbil egon ahal izatea. Euskal Herriko kostaldea leku aproposa da teknologia horren ekoizpenerako, eta horrek ekar ditzakeen onurak ezin dira alde batera utzi. Gainera, aurrera eramaten ari diren proiektuei esker, Euskal Herria olatu-energiaren erreferente bilakatzeko bideari hasiera eman zaio.
Bibliografia
Idatzi zuk zeuk Gai librean atalean
Gai librean aritzeko, bidali zure artikulua aldizkaria@elhuyar.eus helbidera
Hauek dira Gai librean atalean Idazteko arauak
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
