La Energía Mareomotriz Está Llegando a Alaska. ¿Pero Cuánta?

Un Nuevo Estudio Muestra Que la Energía de la Ensenada de Cook en Alaska Podría Alimentar a Unos 70.000 Hogares (o Más, Con Actualizaciones de la Red)

May 2, 2024 | By Caitlin McDermott-Murphy | Contact media relations

Un hombre tirando de una cuerda en un barco con agua y montañas nevadas al fondo — La ensenada de Cook en Alaska, esa hermosa vía fluvial azul que se ve aquí, contiene enormes cantidades de energía mareomotriz sin explotar. Pero hasta ahora se sabe poco sobre el valor económico que esta poderosa ensenada podría aportar a Alaska. Foto de Christopher Pike, Centro de Energía y Electricidad de Alaska

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Gran parte de Alaska está vacía, al menos de humanos. Una vasta tundra y bosques separan ciudades y pueblos, lo que divide el estado en más de 150 redes eléctricas aisladas. La mayor de estas redes, conocida como Railbelt, transporta el 70% de la energía eléctrica del estado a aproximadamente tres cuartas partes de su población. Hoy, esa red funciona principalmente con gas natural.

Pero el gobernador de Alaska, Michael Dunleavy, quiere cambiar eso.

"A pesar de la posición de Alaska como productor líder de energía, el costo de la energía en Alaska, especialmente en nuestras comunidades rurales, es extremadamente alto", dijo en un comunicado de prensa de 2023.

Dunleavy quiere que el 80% de la electricidad del Railbelt provenga de fuentes de energía renovables para 2040, no solo para lograr los objetivos de energía limpia del estado sino también para reducir sus costos de energía superiores al promedio. El cambio a energías renovables, incluidas la hidroeléctrica, eólica, solar, geotérmica y mareomotriz, podría reducir cuánto gasta el estado en generación de electricidad en unos 100 millones de dólares al año (a partir de 2030 aproximadamente).

En total, esos ahorros podrían ascender 1.300 millones de dólares, según un nuevo estudio del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL).

Un nuevo estudio del NREL, financiado por del Departamento de Energía de EE.UU. examina el valor que la nueva industria de la energía mareomotriz, en rápido crecimiento, podría aportar a la red Railbelt. La ensenada estatal de Cook, que fluye hasta el centro del Railbelt en Anchorage, contiene algunos de los mayores recursos de energía mareomotriz de cualquier región de la Tierra (incluyendo alrededor de un tercio de la energía mareomotriz total de Estados Unidos). Pero como la energía mareomotriz es todavía relativamente nueva, su valor potencial no siempre se comprende del todo.

En estrecha colaboración con Homer Electric Association, la empresa de servicios públicos que abastece a la parte de la red Railbelt que bordea la ensenada de Cook, el equipo de NREL desarrolló un modelo de funcionamiento de la red. Con ese modelo, descubrieron que la energía mareomotriz no solo podría desempeñar un papel valioso en la descarbonización de la red más grande de Alaska; también podría impulsar la economía del estado.

Un mapa de Alaska que muestra cómo la red Railbelt se extiende desde la península de Kenai en el sur de Alaska hasta Fairbanks en el norte — Hoy en día, la red Railbelt de Alaska sólo puede manejar unos 200 megavatios de energía mareomotriz limpia, suficiente para abastecer a la mitad de los hogares de la ciudad más grande del estado, Anchorage. Pero con las actualizaciones de la red, según descubrió un equipo de investigación del NREL, la red podría soportar aún más. *Gráfico de Billy J. Roberts, NREL para el Departamento de Energía de EE.UU.*

"La red Railbelt existente puede soportar 200 megavatios de energía mareomotriz y, con las actualizaciones planificadas de la red, podría soportar hasta 300 megavatios", dijo Marty Schwarz, modelador de sistemas de energía en NREL y autor del estudio. Esos 200 megavatios podrían alimentar aproximadamente la mitad de los hogares de Anchorage, la ciudad más grande de Alaska; 300 megavatios podrían alimentar a casi los 118.000 hogares.

Pero eso no es todo. "También existe potencial para generar combustibles verdes, como hidrógeno, para exportar a otros estados o al extranjero", dijo Schwarz.

Las mareas de la ensenada de Cook transportan mucho más de 300 megavatios de energía. Pero incluso si el sistema de transmisión actual del Railbelt sólo puede soportar una parte de esa energía, eso no significa que toda esa energía tenga que desperdiciarse. El exceso podría impulsar la producción de fuentes de combustible limpias, como hidrógeno o amoníaco.

"La energía mareomotriz podría ayudar a que Alaska sea un exportador líder de energía renovable", afirmó Schwarz.

Por supuesto, parte de esa energía mareomotriz podría permanecer dentro del estado, lo que ayudaría a descarbonizar el sistema eléctrico Railbelt. Debido a que la energía mareomotriz es tan consistente y predecible, constituye un complemento confiable a las fuentes de energía renovables variables, como la energía solar y eólica. Por eso, la energía mareomotriz podría proporcionar una base estable para la transición del Railbelt y, según descubrió el equipo, podría ayudar a reducir las emisiones de carbono de la red hasta en un 37%.

Para llegar a sus estimaciones, el equipo diseñó el modelo de funcionamiento de la red para combinar datos teóricos y reales, por ejemplo, la cantidad de energía mareomotriz teóricamente disponible en cada hora del año 2035, así como la cantidad de esa energía que la red Railbelt podría manejar.

“Nuestros modelos están alineados con lo que ven los operadores de la red. Son lo más reales posible”, dijo Ben McGilton, ingeniero de investigación del NREL y otro autor del estudio.

Un mapa de la ensenada de Cook en Alaska que muestra las velocidades promedio de las corrientes, superiores a 1 metro por segundo desde el centro de la ensenada y hasta Anchorage, y tres emplazamientos de plantas — Con su nuevo modelo de red, el equipo de NREL descubrió que tres plantas de energía mareomotriz situadas a lo largo de la ensenada de Cook podrían proporcionar una energía más uniforme a la red Railbelt que una sola planta. Gráfico de Billy J. Roberts, NREL para el Departamento de Energía de EE.UU.

Por supuesto, los cálculos del equipo suponen que las tecnologías de energía mareomotriz alcanzarán el éxito comercial en 2035, lo cual es posible pero no está garantizado. Tampoco incluyen los costos técnicos del desarrollo de estas tecnologías. Tampoco consideran los desafíos regulatorios y de otro tipo que surgen cuando se trabaja con múltiples empresas de servicios públicos para coordinar proyectos de energía renovable a gran escala.

Sin embargo, si las tecnologías de energía mareomotriz llegan al mercado, la energía mareomotriz podría satisfacer alrededor del 14% de la demanda eléctrica total de Railbelt en 2035, dijo McGilton. Ese porcentaje podría aumentar al 20% si Alaska mejora su sistema de transmisión. La existente interconexión Kenai, la única línea de transmisión que conecta la península de Kenai y Homer con el resto del sistema Railbelt, sólo puede transferir unos 75 megavatios de electricidad al día de hoy.

El gobierno de Alaska ya está discutiendo cómo realizar estas actualizaciones de transmisión. Mientras tanto, el equipo del NREL seguirá examinando el valor de otros recursos energéticos marinos, como la energía de las corrientes oceánicas en Florida y la energía de las olas en Hawaii. Todos estos datos ayudarán a los investigadores, así como a los gobiernos y empresas de servicios públicos locales, a cuantificar cómo este incipiente recurso renovable podría respaldar sus transiciones a energías limpias.

“Hay mucho que aprender sobre las tecnologías de energía marina en las próximas décadas”, afirmó Levi Kilcher, un asesor energético senior de la Oficina de Energía del Ártico del Departamento de Energía de EE.UU. y otro autor del estudio. "Pero si podemos descubrir cómo crear estas tecnologías a bajo costo, realmente podría ser un gran beneficio para las comunidades de Alaska y de otras partes del mundo".

Obtenga más información sobre los esfuerzos del NREL para ayudar a llevar la energía mareomotriz a ensenada de Cook en Alaska. Y suscríbase al boletín informativo sobre energía hidráulica del NREL, The Current, para no perderse ninguna actualización sobre energía hidráulica.