Conversión de energía térmica de los océanos (OTEC), forma de conversión de energía que aprovecha la diferencia de temperatura entre las aguas cálidas de la superficie de los océanos, calentadas por la radiación solar, y las aguas frías más profundas para generar energía en un motor térmico convencional. La diferencia de temperatura entre la superficie y la capa inferior del agua puede ser de hasta 50 °C (90 °F) en distancias verticales de tan sólo 90 metros (unos 300 pies) en algunas zonas del océano. Para que resulte práctico desde el punto de vista económico, la diferencia de temperatura debe ser de al menos 20 °C (36 °F) en los primeros 1.000 metros (unos 3.300 pies) por debajo de la superficie. En la primera década del siglo XXI, la tecnología aún se consideraba experimental, y hasta ahora no se ha construido ninguna planta comercial de OTEC.
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El concepto de OTEC fue propuesto por primera vez a principios de la década de 1880 por el ingeniero francés Jacques-Arsène d’Arsonval. Su idea requería un sistema de ciclo cerrado, un diseño que se ha adaptado a la mayoría de las plantas piloto de OTEC actuales. Este sistema emplea un fluido de trabajo secundario (un refrigerante), como el amoníaco. El calor transferido desde el agua caliente de la superficie del océano hace que el fluido de trabajo se vaporice a través de un intercambiador de calor. El vapor se expande entonces bajo presiones moderadas, haciendo girar una turbina conectada a un generador y produciendo así electricidad. El agua de mar fría bombeada desde las profundidades del océano hasta un segundo intercambiador de calor proporciona una superficie lo suficientemente fría como para provocar la condensación del vapor. El fluido de trabajo permanece dentro del sistema cerrado, vaporizándose y licuándose continuamente.
Algunos investigadores han centrado su atención en un sistema OTEC de ciclo abierto que emplea vapor de agua como fluido de trabajo y prescinde del uso de un refrigerante. En este tipo de sistema, el agua de mar caliente de la superficie se vaporiza parcialmente al ser inyectada en un vacío casi total. El vapor resultante se expande a través de un turbogenerador de vapor de baja presión para producir energía eléctrica. El agua de mar fría se utiliza para condensar el vapor, y una bomba de vacío mantiene la presión adecuada del sistema. También existen sistemas híbridos, que combinan elementos de los sistemas de ciclo cerrado y de ciclo abierto. En estos sistemas, el vapor producido por el agua caliente que pasa a través de una cámara de vacío se utiliza para vaporizar un fluido de trabajo secundario que acciona una turbina.
Durante los años 70 y 80, Estados Unidos, Japón y otros países comenzaron a experimentar con los sistemas OTEC en un esfuerzo por desarrollar una fuente viable de energía renovable. En 1979, los investigadores estadounidenses pusieron en funcionamiento la primera planta de OTEC capaz de generar cantidades utilizables de energía eléctrica: unos 15 kilovatios de potencia neta. Esta unidad, denominada Mini-OTEC, era un sistema de ciclo cerrado montado en una barcaza de la Marina estadounidense a pocos kilómetros de la costa de Hawai. En 1981-82, empresas japonesas probaron otra planta experimental de OTEC de ciclo cerrado. Situada en la república insular del Pacífico de Nauru, esta instalación produjo 35 kilovatios de potencia neta. Desde entonces, los investigadores han seguido trabajando en la mejora de los intercambiadores de calor y en la búsqueda de formas de reducir la corrosión del hardware del sistema por el agua de mar. En 1999, el Laboratorio de Energía Natural de la Autoridad de Hawai (NELHA) había creado y probado una planta de 250 kilovatios.
Las perspectivas de aplicación comercial de la tecnología OTEC parecen brillantes, sobre todo en las islas y en los países en desarrollo de las regiones tropicales, donde las condiciones son más favorables para el funcionamiento de las plantas OTEC. Se ha calculado que las aguas de los océanos tropicales absorben una radiación solar equivalente a la de unos 250.000 millones de barriles de petróleo al día. La eliminación de esta cantidad de calor del océano no alteraría significativamente su temperatura, pero permitiría la generación de decenas de millones de megavatios de electricidad de forma continua.
Además de la producción de energía limpia, el proceso OTEC también proporciona varios subproductos útiles. El suministro de agua fría a la superficie se ha utilizado en sistemas de aire acondicionado y en la agricultura de suelo refrigerado (que permite el cultivo de plantas de zonas templadas en entornos tropicales). Los procesos de ciclo abierto e híbridos se han utilizado en la desalinización del agua de mar, y la infraestructura de la OTEC permite acceder a los oligoelementos presentes en el agua de mar de las profundidades. Además, el hidrógeno puede extraerse del agua mediante electrólisis para su uso en pilas de combustible.
La OTEC es una tecnología relativamente cara, ya que es necesario construir costosas plantas e infraestructuras de OTEC antes de poder generar energía. Sin embargo, una vez que las instalaciones estén operativas, puede ser posible generar electricidad relativamente barata. Las instalaciones flotantes pueden ser más viables que las terrestres, porque el número de emplazamientos terrestres con acceso a aguas profundas en los trópicos es limitado. Existen pocos análisis de costes; sin embargo, un estudio, realizado en 2005, situaba el coste de la electricidad producida por OTEC en 7 céntimos por kilovatio-hora. Aunque esta cifra se basaba en el supuesto de una instalación OTEC de 100 megavatios situada a unos 10 km (6 millas) de la costa de Hawai, es comparable al coste de la energía derivada de los combustibles fósiles. (El coste de la electricidad generada con carbón se estima en 4-8 céntimos por kilovatio-hora)
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