por James H. Vanzwieten Jr., Gabriel Alsenas, Mahsan Sadoughipour, Yufei Tang, La conversación
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Los océanos del mundo cubren más del 70% de la superficie de la Tierra. Están llenos de corrientes, algunas mucho más fuertes que los ríos grandes de flujo más rápido. Estas corrientes se pueden aprovechar como energía renovable marina limpia. La energía marina es mucho más predecible y confiable que muchas otras formas de energía renovable porque a diferencia del sol y el viento, que regularmente no producen electricidad, las corrientes oceánicas nunca dejan de moverse alrededor del planeta. Una nueva investigación ha encontrado que las costas este y sudeste de África tienen corrientes que las colocan entre las mejores ubicaciones potenciales del mundo para la producción de energía oceánica. Los investigadores Mahsan Sadoughipour, James Vanzwieten, Yufei Tang y Gabriel Alsenas explican lo que se necesita para llevar energía marina renovable a la combinación de electricidad de los países africanos.
¿Cómo pueden las corrientes oceánicas abiertas generar energía?
Las corrientes oceánicas contienen energía cinética que se puede convertir en energía eléctrica utilizando turbinas.
Esto es similar a los parques eólicos en alta mar, o turbinas eólicas colocadas en el océano, que convierten el viento en electricidad. La diferencia es que convertir corrientes oceánicas a energía significa que las turbinas flotarían en la superficie o justo debajo de la superficie del océano.
La electricidad que generan se puede llevar a la costa utilizando cables de energía debajo del mar (como se hace actualmente con las turbinas eólicas en el mar). También podría usarse para generar hidrógeno en alta mar que podría transportarse y usarse como combustible. Esto eliminaría la necesidad de cables submarinos.
¿Qué te propusiste encontrar?
Observamos 30 años de datos de velocidad de agua: medidas de cuán rápido se mueve el agua (corrientes).
Obtuvimos los datos de las boyas a la deriva en el océano. Estos dispositivos están equipados con sensores meteorológicos y oceanográficos que se han enviado al océano. Hay 1.250 de estas boyas flotando en los océanos del mundo hoy.
Están diseñados para seguir la circulación del agua en los océanos para que puedan medir constantemente la velocidad y la dirección de las corrientes oceánicas. No se volan por el viento. Transmiten información sobre las corrientes oceánicas a través del satélite para que los científicos puedan hacer que los científicos lo pongan disponible públicamente.
Observamos 43 millones de mediciones de velocidad y dirección de corriente oceánica en lugares y tiempos específicos durante 30 años. A partir de esto, pudimos calcular la cantidad de energía almacenada en cada metro cuadrado del océano. Esto se conoce como densidad de energía. Este es un paso fundamental para determinar el potencial de las corrientes oceánicas para generar energía limpia y renovable. Nuestra investigación es la primera vez que se genera esta información.
¿Dónde se están probando las turbinas actuales del océano?
Los prototipos se han desarrollado y probado en el mar desde 1985. Pero en la actualidad no hay turbinas oceánicas de alimentación de turbinas para las redes eléctricas. Este retraso entre probar los prototipos y poner en funcionamiento las turbinas ha sucedido debido a los desafíos técnicos para establecer estos sistemas en entornos en alta mar en aguas profundas.
Sin embargo, los desarrolladores han realizado recientemente nuevos avances, mejorando los cables submarinos y las microcomputadoras utilizadas en los sistemas de energía de corriente oceánica y mejorando el diseño de las cuchillas de la turbina. También ha habido avances en el desarrollo de anclajes más fuertes para estos sistemas.
Los sistemas nuevos y avanzados se están desarrollando y probando en las aguas frente a Florida (EE. UU.), Carolina del Norte (EE. UU.), Japón y Taiwán.
Los ingenieros en Sudáfrica y México también están investigando el potencial de los sistemas de turbinas actuales oceánicas.
¿Qué países africanos podrían generar electricidad a partir de corrientes oceánicas?
Hemos identificado áreas de alta energía en las aguas frente a Somalia, Kenia, Tanzania y Madagascar. Tienen algunas de las corrientes más densas de energía en la Tierra, más altas que el estándar para que los recursos de energía eólica se clasifiquen como “excelente”. Estos son sitios potenciales para la producción de energía oceánica. Un área en el océano frente a la costa de Sudáfrica también tiene potencial.
Por ejemplo, encontramos áreas con densidades de potencia que van desde 500 a 2,500 vatios por metro cuadrado sobre un área a unos 800 km por 30 km de Sudáfrica y alrededor de 2,000 km por 30 km de Somalia, Kenia y Tanzania.
Para poner esto en perspectiva, el hogar pequeño promedio en Sudáfrica usa en promedio aproximadamente 730 vatios de potencia. Por lo tanto, cada metro cuadrado en el océano que genera energía podría proporcionar suficiente potencia para un pequeño hogar sudafricano.
Sin embargo, se necesita más investigación. Esto se debe a que no hemos estado midiendo las corrientes en el Océano Índico mientras lo hemos hecho para otros océanos. Por ejemplo, las corrientes del Océano Pacífico se han medido desde 1979, pero las corrientes del Océano Índico solo se han medido desde 1994.
Además, la mayoría de estas áreas de alta energía se encuentran en aguas relativamente profundas (más de 1,000 metros de profundidad). Esto podría hacer que sea difícil instalar turbinas actuales oceánicas.
En el lado positivo, estas áreas están relativamente cerca de la costa. También hay áreas frente a Sudáfrica, Somalia, Kenia y Madagascar, donde se encuentran fuertes densidades de energía de la corriente oceánica en aguas tan poco profundas como 100 metros. Existe una buena posibilidad de que lugares relativamente poco profundos y cercanos a la costa, como estos, sean los primeros lugares donde se generará electricidad basada en la corriente oceánica en África.
¿Qué se necesita para que esto suceda?
Los científicos de todo el mundo están realizando investigaciones sobre cómo usar las olas, mareas y corrientes de los océanos para generar energía. Entonces, lo necesario es que los proyectos se desarrollen.
Por lo general, esto comienza con un desarrollador de proyectos, comunidad o compañía eléctrica que establece un negocio para atraer inversiones para comenzar el proyecto. Entonces se necesitará más trabajo técnico. Esto incluye medir las corrientes oceánicas de cerca para seleccionar las ubicaciones precisas para las turbinas y descubrir cómo conectar las turbinas a la costa.
El desarrollador del proyecto luego necesita unir todo. Cada proyecto costará una cantidad diferente, dependiendo de qué tan grande sea y qué tecnología sea la necesidad. Encontrar los fondos de inicio podría ser un desafío.
El otro obstáculo es que las tecnologías para aprovechar las corrientes oceánicas aún no son comercialmente viables. Pero se están desarrollando rápidamente.
La energía actual actual es una perspectiva convincente para los países africanos en tiempos de cambio climático.
Proporcionado por la conversación
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Cita: las corrientes oceánicas pueden generar electricidad, y nuestro estudio muestra que los mares de África tienen algunos de los más fuertes (2025, 5 de junio) recuperados el 5 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-ocean-currents-generate-ectricity-africa.html
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