Qué es la energía mareomotriz y cómo funciona

¿Sabes que España cuenta con más de 8.000 kilómetros de costa que albergan un potencial energético aun sin explotar completamente? Ante esta coyuntura, es necesario conocer qué es la energía mareomotriz: una fuente de energía limpia que aprovecha el movimiento constante y predecible del mar para generar electricidad.

Estamos ante una opción renovable, complementaria al autoconsumo fotovoltaico y eólico, cuyas instalaciones emplean turbinas estratégicamente ubicadas, con el fin de transformar las subidas y bajadas del nivel del mar en electricidad. Es decir, su funcionamiento se aleja de la energía undimotriz, que capta la fuerza de las olas superficiales. 

Además, esta fuente de energía cuenta con una gran ventaja diferencial frente al resto de renovables: la predictibilidad. Esto es debido a que las mareas se estudian con años de antelación, lo que facilita la planificación energética y estabiliza la red eléctrica. 

En este artículo exploramos en profundidad este tipo de energía, descubrimos cómo funciona, cuáles son sus ventajas y desafíos, así como la situación actual dentro del territorio español.

¿Qué es la energía mareomotriz?

La energía mareomotriz es una fuente renovable que convierte la energía cinética y potencial del movimiento de las mareas (un fenómeno natural, constante y predecible) en electricidad, mediante turbinas instaladas en zonas costeras.

Para comprender qué es la energía mareomotriz, es requisito previo asimilar el fenómeno de las mareas, el cual es resultado de la atracción gravitacional que ejercen la luna y el sol sobre las masas de agua oceánicas.

La luna, al estar más cerca de la Tierra, tiene una mayor influencia, provocando una fuerza de atracción que genera dos pleamares (mareas altas) y dos bajamares (mareas bajas), aproximadamente, cada 24 horas y 50 minutos. Por tanto, el ciclo natural de las mareas permite generar electricidad, aproximadamente, cuatro veces al día.  Este fenómeno crea un ciclo predecible que se repite constantemente, y hace que esta sea una fuente más estable que la solar o la eólica.

Esto contribuye a que se pueda distinguir a la energía mareomotriz de otras fuentes renovables. Mientras que la generación solar depende de las condiciones meteorológicas y la eólica de patrones de viento variables, las mareas pueden calcularse décadas antes, gracias a la precisión de los modelos astronómicos.

Funcionamiento de la energía mareomotriz

Las instalaciones mareomotrices capturan el movimiento del agua mediante turbinas que giran durante la marea alta y baja, produciendo electricidad a través de generadores conectados a la red eléctrica. Este proceso convierte primero la fuerza del agua en energía mecánica y, luego, en energía eléctrica.

Hay que tener en cuenta que toman dos tipos de energía:

• Energía potencial: generada por el desnivel entre la marea alta y baja.
• Energía cinética: producida por las corrientes marinas durante el desplazamiento del agua.

¿Cómo se desarrolla el ciclo de producción?

1. Durante la marea alta, el agua ingresa en el embalse (en los sistemas con presa, el agua queda retenida).
2. Cuando baja la marea, el agua pasa a través de las turbinas haciendo girar los rotores conectados a los generadores eléctricos.
3. Finalmente, la electricidad generada se transforma a la tensión adecuada y se inyecta en la red.

Para efectuar estos pasos, se emplean una serie de componentes: 

• Turbinas bidireccionales. Diseñadas para funcionar tanto con el flujo entrante como saliente del agua.
• Generadores eléctricos. Transforman la energía mecánica en electricidad.
• Compuertas de control. Regulan el paso del agua.
• Sistemas de transformación. Elevan la tensión para asegurar el transporte eficiente.

Por su parte, su integración con los sistemas de almacenamiento energético permite una optimización mayor. Las baterías pueden guardar la electricidad producida durante periodos de baja demanda para liberarla cuando se necesite, mejorando, así, la gestión de la red eléctrica.

Si comparamos su funcionamiento con las centrales hidroeléctricas tradicionales, encontramos similitudes en el principio básico, puesto que ambas aprovechan el movimiento del agua para generar electricidad. Sin embargo, las mareomotrices trabajan en un ambiente marino mucho más agresivo, con agua salada que genera mayores desafíos debido a la corrosión y a su mantenimiento.

Tipos de centrales mareomotrices

Existen tres tipos principales de instalaciones mareomotrices, cada una con características técnicas y aplicaciones específicas, según las condiciones geográficas.

Centrales de presa o barrera

Implican la construcción de un dique que cierra un estuario o bahía. Durante la marea alta, el agua queda atrapada y, cuando baja la marea, pasa a través de las turbinas generando electricidad. 
Pueden alcanzar potencias de cientos de megavatios y tienen una vida útil que puede llegar a los 100 años. 

Centrales de corriente marina

Funcionan como aerogeneradores submarinos. Las turbinas aprovechan las corrientes marinas sin necesidad de construir infraestructuras considerables. 
Tienen un menor impacto visual y ambiental, pero requieren zonas con corrientes superiores a 2 m/s y, además, presentan retos de mantenimiento por estar sumergidas.

Centrales con laguna artificial

Conllevan la construcción de una laguna cerrada, específicamente, para la generación eléctrica. Ofrecen un mayor control ambiental y flexibilidad de ubicación, aunque requieren crear toda la infraestructura desde cero.

Esta tecnología se encuentra aún en desarrollo con pocos proyectos construidos.

¿Cuáles son las ventajas de la energía mareomotriz?

Es un complemento ideal para otras fuentes renovables en el mix energético. ¿A qué se debe?

• Predictibilidad. Es su característica más valiosa, como ya avanzamos previamente al explicar qué es la energía mareomotriz. Las tablas de mareas se publican con años de anticipación, permitiendo planificar con precisión cuándo y cuánta electricidad se podría generar. Esta certeza facilita la gestión del sistema eléctrico y reduce la necesidad de respaldo con fuentes convencionales.
• Densidad energética del agua. El agua es unas 800 veces más densa que el aire, lo que permite que las turbinas relativamente pequeñas puedan generar enormes cantidades de electricidad.
• Vida útil de las instalaciones. Mientras que los paneles solares ofrecen garantías de 25-30 años, las centrales mareomotrices están diseñadas para operar entre 75 y 100 años, mejorando significativamente la amortización de la inversión. No obstante, la Organización de Consumidores y Usuarios (OCU) indica que los fabricantes declaran ese rango de vida útil debido a que los paneles pierden rendimiento tras ese periodo. No porque ya no funcionen.
• No generan emisiones de gases de efecto invernadero. Por tanto, contribuyen directamente al Objetivo 55 de descarbonización. Esta característica es especialmente valiosa para industrias costeras que buscan reducir su huella de carbono mediante la eficiencia energética.

Desafíos y desventajas de la energía mareomotriz

Para comprender plenamente qué es la energía mareomotriz, es clave identificar los principales retos que enfrenta su desarrollo.

• El coste de capital. Una central mareomotriz puede requerir inversiones superiores a las de otras energías verdes. Esto dificulta el desarrollo de nuevos proyectos sin un apoyo público significativo.
• La ubicación geográfica. La diferencia entre el nivel del agua en marea alta y baja determina la cantidad de energía potencial disponible (cuanto mayor sea la disparidad, mayor será la capacidad de generación). De ahí que solo las zonas costeras con amplitudes de un mínimo de 5 metros resultan económicamente atractivas.
• El impacto ambiental sobre los ecosistemas marinos. Las instalaciones pueden modificar las corrientes y la sedimentación natural, interrumpir las rutas migratorias de los peces, alterar la salinidad del estuario y presentar un riesgo de colisión con las turbinas para las especies marinas.
• El ambiente marino. Plantea desafíos técnicos específicos, ya que la corrosión acelerada por el agua salada, la bioincrustación de los organismos marinos y las fuerzas extremas durante las tormentas exigen unos materiales especiales, al igual que unos diseños robustos.
• El periodo de amortización. Destaca por ser extenso, lo que requiere una visión muy a largo plazo por parte de los inversores. Esta característica dificulta la financiación privada y hace que la mayoría de los proyectos dependan del apoyo gubernamental.
  
  

La energía mareomotriz en España: situación actual

España cuenta con un potencial significativo en su costa atlántica, así como en el estrecho de Gibraltar, aunque actualmente no dispone de instalaciones comerciales en operación.

Respecto al contexto internacional, nuestro país se encuentra rezagado. Francia opera la central de la Rance desde 1966, mientras que Corea del Sur tiene la de Sihwa y Reino Unido y Canadá mantienen en desarrollo activo a diversos proyectos piloto. 

Diferencias entre la energía mareomotriz y la undimotriz

La siguiente tabla permite distinguir las cualidades de cada una de ellas.  

Y aún hay más diferencias. La undimotriz depende de las condiciones meteorológicas, introduciendo una mayor variabilidad frente a la mareomotriz.

También, las tecnologías empleadas son completamente dispares. La mareal utiliza turbinas similares a las empleadas en la energía hidroeléctrica, mientras que la undimotriz emplea boyas flotantes o columnas de agua oscilante que capturan el movimiento de las olas.

No obstante, ambas tecnologías pueden coexistir en las mismas regiones costeras, aprovechando las diferentes ventanas de generación y creando complementariedad temporal.

Preguntas frecuentes sobre qué es la energía mareomotriz

¿Cuánta energía puede generar una central mareomotriz?

La capacidad de generación varía ampliamente según el tamaño de la instalación. Por ejemplo, la central mareomotriz francesa de la Rance produce 500 gigavatios hora al año, según Electricidad de Francia (EDF). 

Además, la producción anual también obedece a la amplitud de marea disponible.

¿Es rentable la energía mareomotriz para empresas?

La rentabilidad depende de varios factores. La inversión inicial y el periodo de amortización son elevados, aunque los costes operativos son bajos. Por lo que requiere visión a largo plazo.
Resulta más viable para grandes consumidores industriales con operación continua ubicados en aquellas zonas costeras que cuentan con amplitudes de marea significativas.

¿Qué impacto tiene en el medioambiente marino?

Las centrales mareomotrices modifican los patrones de las corrientes y la sedimentación en los estuarios. Pueden afectar a las rutas migratorias de los peces y alterar el equilibrio del ecosistema local. Por ello, son necesarios estudios de impacto exhaustivos y medidas de mitigación, como son los pasos para los peces o los sistemas de detección acústica.

¿Cuál es la diferencia principal con la energía hidroeléctrica?

Aunque ambas aprovechan el movimiento del agua, las hidroeléctricas utilizan el caudal de los ríos, mientras que las mareomotrices trabajan con agua salada en los entornos costeros. El origen, por tanto, también es distinto: fluvial frente a las mareas astronómicas. 

¿Dónde hay centrales mareomotrices funcionando actualmente?

Las dos centrales comerciales más relevantes son la Rance en Francia y Sihwa en Corea del Sur. Ha habido proyectos piloto en Canadá, particularmente en la Bay of Fundy, en Reino Unido y Noruega. La mayoría de los países se encuentran aún en la etapa de investigación y validación de las tecnologías.

¿Cuál es el futuro de la energía mareomotriz?

La energía mareomotriz representa una alternativa renovable con amplio potencial gracias a su predictibilidad excepcional, aunque enfrenta desafíos económicos y ambientales que limitan su despliegue masivo a corto plazo. Su papel en la transición energética será complementario, aportando estabilidad y diversificación al mix de generación limpia.

Por supuesto, la combinación con otras tecnologías puede resultar clave. La integración de fuentes fotovoltaica, eólica, mareomotriz y sistemas de almacenamiento crea redes más resilientes y eficientes. Cada una aporta generación en diferentes momentos, reduciendo la dependencia del respaldo convencional.

La reducción de los costes será factible conforme la infraestructura madure. La experiencia con otras renovables demuestra que el desarrollo comercial a escala reduce drásticamente las inversiones necesarias. Por lo que los próximos 10-15 años serán determinantes para que la mareomotriz alcance su competitividad económica.

¿Dónde se focaliza el interés en España? A nivel nacional, las oportunidades se centran en la investigación y el desarrollo de las tecnologías adaptadas a las amplitudes de marea moderadas, al igual que en el aprovechamiento de las corrientes marinas.

En Cuerva, llevamos más de 85 años apostando por la innovación en energías renovables. Si tienes alguna pregunta por resolver, o tu empresa busca optimizar su consumo energético y reducir su huella ambiental, nuestro equipo de expertos puede asesorarte sobre las mejores soluciones adaptadas a tus necesidades. Ponte en contacto con nosotros.