Energía y Minería - Pampa Azul

Energía marina

La costa argentina posee un gran potencial para la obtención de energía a partir del mar, ya sea bajo de energía mareomotriz, energía undimotriz, energía de corrientes marinas, energía de gradientes térmicos y salinos o energía eólica offshore. Aunque los primeros estudios sobre este tópico datan de 1994, las iniciativas nacionales en energía marina no han superado la etapa de los planteos preliminares. Además de los desarrollos tecnológicos en este campo, se requiere un relevamiento detallado de parámetros oceanográficos con el fin de definir los mejores sitios para las instalaciones de generación y establecer los criterios ingenieriles adecuados en cada contexto específico. La definición de los posibles lugares de explotación debe complementarse con estudios ambientales que evalúen los posibles impactos sobre la biodiversidad.

Debido a que los desarrollos en energía marina no han alcanzado aún un estado de madurez a nivel mundial, se prevén plazos relativamente largos para que se puedan desarrollar emprendimientos productivos, ya sea mediante inversión pública o público-privada en este campo. En compensación, la energía marina es una de las formas de energía renovable que mayor potencial ofrece en el mediano y largo plazo, por lo que se estima que en el futuro se alcanzará la madurez y costos competitivos, necesarios para su desarrollo a niveles de producción. Para estar preparados para cuando llegue esa instancia, es necesario mantener el estado del conocimiento y desarrollos tecnológicos piloto.

Objetivos

Elaborar mapas de potencial energético y establecer localizaciones apropiadas para realizar ensayos piloto.
Realizar los correspondientes estudios de impacto ambiental marino-costero en los sitios identificados.
Consolidar capacidades ingenieriles y tecnológicas en las instituciones patagónicas impulsando la formación especializada.
Construir prototipos de turbinas u otros artefactos para su evaluación en canales de pruebas y en condiciones de mar.

Los desarrollos tecnológicos vinculados a la generación de energía marina debería experimentar una expansión en los próximos años. Técnicamente, se distinguen al menos seis fuentes posibles de energía asociada al mar: la energía mareomotriz, la energía undimotriz, la energía de corrientes marinas, la energía de gradiente térmico, la energía de gradiente salino y la energía eólica marina. La disponibilidad de estas fuentes depende de las características climáticas y geográficas e implica el desarrollo de conceptos ingenieriles específicos. En todos los casos, la conversión final está dirigida a la generación de electricidad. Los proyectos piloto viables pueden orientarse a proveer de electricidad a consumos estratégicos no necesariamente rentables.

La energía mareomotriz se deriva del flujo y reflujo de la masa de agua generada por las mareas. La conversión en electricidad se efectúa mediante turbinas resistentes a la corrosión marina similares a los generadores utilizados en las represas hidroeléctricas. Las métodos de generación de este tipo de energía se agrupan en tres formas principales: de corriente de mareas (generadores alimentados por la corriente que provoca la marea), de presa de mareas (generadores instalados en represas que provocan desniveles a lo ancho de todo un estuario) y energía mareomotriz dinámica (generadores que utilizan desniveles transitorios creados mediante escolleras de muchos kilómetros de extensión).

La energía capturada a partir de las olas depende de la intensidad y frecuencia de las mismas, características que suelen ser óptimas en zonas de entre 40 y 100 m de profundidad. Para capturar este tipo de energía se ha propuesto una gran variedad de dispositivos, ya sea fijados a la costa o en aguas someras (dispositivos onshore) o anclados a distintas distancias de la misma (near shore y off shore). Estos últimos pueden ser flotantes o estar anclados a distintas profundidades y responden a una diversidad de diseños que incluyen estructuras articuladas, y oscilantes.

La energía obtenida de las corrientes marinas aprovecha la energía cinética proveniente de las mismas en forma análoga a la que puede derivarse del curso de los ríos. Las corrientes oceánicas son causadas por una confluencia de factores que abarcan a la rotación de la tierra, las interacciones gravitacionales con la luna y el sol, los vientos y el movimiento de las mareas. Debido a la regularidad de la circulación oceánica, esta fuente de energía es mucho más constante y predecible que otras energías alternativas. Los dispositivos de generación de electricidad comprenden generadores fijos de eje horizontal o vertical provistos de grandes palas rotatorias y grandes dispositivos con forma de alerones que basculan impulsados por el flujo de la corriente.

La energía de gradiente térmico permite obtener energía a partir de la diferencia de temperatura entre las aguas superficiales (más cálidas) y las aguas profundas (más frías). Los rendimientos de energía son proporcionales a la diferencia de temperatura existente entre ambas fuentes. La tecnología utilizada incluye la transferencia de calor a un líquido de bajo punto de ebullición (por ejemplo, amoníaco) cuyo vapor se usa para propulsar una turbina eléctrica. El vapor es luego condensado en contacto con el agua fría para reiniciar el ciclo. Enfoques similares pueden adoptarse en emplazamientos en que existen gradientes entre reservorios geotérmicos costeros (~50oC) y agua fría a profundidades marinas intermedias (~ 15oC; 200-400 m). Por su parte, la energía marina de gradiente salino hace uso de la diferencia de salinidad entre el agua de rio y el agua de mar. Al separar ambas clases de agua en un dispositivo conteniendo una membrana porosa, el agua dulce se desplaza por ósmosis hacia el agua salada, generando un aumento de presión que se utiliza para impulsar un generador eléctrico.

La energía eólica marina se obtiene a partir de aerogeneradores fijados al lecho que son impulsados por la acción del viento en forma análoga a lo que sucede con los molinos eólicos terrestres. Se considera que el viento es más constante y está menos sujeto a variaciones en el mar que en la tierra, lo que se traduce en mayor estabilidad en la producción eléctrica.

Argentina cuenta con extraordinarias ventajas naturales para explotar la energía derivada de las mareas. Los sitios más adecuados para explotar esta fuente de energía se encuentran en la Bahía Grande de la Provincia de Santa Cruz, cuyas costas exhiben desniveles máximos de mareas de más de 12 m, lo que las ubica entre las de mayor amplitud mundial. Existen condiciones favorables para la obtención de energía undimotriz en las costas de Buenos Aires y a partir de gradientes entre el agua del mar y reservorios geotérmicos costeros en varios puntos de la Patagonia austral.

Si bien la energía que podría derivarse del mar no está aún cuantificada con precisión en Argentina, no cabe duda que el potencial utilizable es inmenso. Los desafíos tecnológicos para explotar este potencial involucran desde el diseño de turbinas y dispositivos capaces de operar en el ambiente marino hasta el desarrollo de sistemas de conversión eléctrica, interconexión y mantenimiento. En este contexto, el esfuerzo nacional deberá concentrarse inicialmente en la consolidación de grupos de investigación y desarrollo, la disponibilidad de infraestructuras y herramientas de evaluación y el diseño de proyectos específicos que permitan ganar capacidades en las tecnologías involucradas.

ENERGÍAS DEL MAR

Petróleo y gas

Una meta fundamental para potenciar el desarrollo energético nacional es incrementar las actividades de exploración y explotación de hidrocarburos. La identificación de yacimientos comerciales en el Mar Argentino representa un factor importante para alcanzar este objetivo. En el caso de las cuencas offshore, las actividades de exploración están condicionadas por la adquisición de información obtenida mediante métodos geofísicos y el muestreo sistemático del subsuelo marino.

Actualmente, el país carece de las tecnologías e infraestructuras específicas para emprender operaciones de exploración y explotación offshore en la plataforma, el talud continental y el océano profundo. La disponibilidad de equipamiento especializado resistente a la corrosión y apto para operar a grandes profundidades y presiones es crítica debido a los costos elevados en el mercado internacional y a que no siempre se adapta a las condiciones operativas locales. A mediano y largo plazo, el desarrollo tecnológico propio en este campo constituirá una alternativa que es imprescindible desarrollar ya que permitiría generar mayores grados de independencia y nuevos puestos de trabajo calificado. Otro aspecto que se debe priorizar para desarrollar son las capacidades del país para el control de la actividad, tanto en las etapas de exploración como en las de explotación de yacimientos.

Objetivos

Equipar a los buques oceanográficos con el instrumental necesario para la adquisición sistemática de datos geológicos y de prospección sísmica.
Desarrollar infraestructuras e instrumentos de medición para el estudio de yacimientos de gas somero y de hidratos de metano.
Encarar el desarrollo y la fabricación nacional de instrumentos de muestreo y exploración del subsuelo marino.
Generar los equipos de trabajo interinstitucionales con capacidades complementarias para poder desarrollar las tareas de control.

En elaboración.

Minería marina

La escasez, o aumento de demanda a nivel global, de ciertos minerales y metales preciosos en las áreas continentales ha generado un renovado interés por la prospección minera en el lecho marino. La exploración se focaliza en la búsqueda de cobre, manganeso, cobalto, zinc y de elementos de gran valor económico como oro, plata, vanadio, molibdeno y platino, todos ellos en creciente demanda en distintos campos industriales. Estos elementos han sido identificados en los depósitos de sulfuros, nódulos polimetálicos y costras de cobalto. Son también de gran interés las fosforitas y los minerales fosfatados debido a los fuertes requerimientos de fertilizantes que se anticipan en la agricultura.

A pesar de la vasta extensión de los espacios marinos nacionales, la prospección de minerales ha tenido escaso desarrollo y no se existen antecedentes de explotación económica. Tampoco se conoce con precisión la localización de posibles yacimientos ni se cuenta con estudios prospectivos que permitan cuantificar con exactitud la magnitud de los mismos. Aunque las investigaciones preliminares han identificado la presencia de nódulos de manganeso y de otros elementos valiosos en distintas zonas de la Plataforma Continental, se requiere emprender estudios sistemáticos para establecer la importancia de estos recursos.

Objetivos

Efectuar la prospección sistemática de nódulos polimetálicos y de minerales de interés económico y en las áreas con mayor potencial geológico.
Generar los equipos de trabajo interinstitucionales con capacidades complementarias para poder desarrollar las tareas de control.

En elaboración.