El potencial energético del agua

«El agua es la fuerza motriz de toda la naturaleza», firmaba Leonardo Da Vinci en el siglo XVI. Sin embargo, la mirada hay que echarla más atrás. La primera civilización en ver el agua como fuente de energía fueron los antiguos griegos con la invención de la rueda hídrica que, años más tarde, perfeccionaron los romanos. «El agua y la energía están estrechamente interconectados y son sumamente interdependientes», señala Naciones Unidas (ONU).

Una pareja que ¿puede ser la alternativa a los combustibles fósiles? « Medio litro de agua del mar tiene la misma energía que un litro de petróleo», señala Thierry Lepercq, presidente de HyDeal Ambition -una iniciativa energética basada en hidrógeno-. El pasado 2020, según datos de la Asociación Internacional de Hidroelectricidad, la energía hidroeléctrica «es la mayor fuente de energía renovable del mundo», aseguran en su informe ‘Estado de la Energía Hidroeléctrica 2020’.

Esta fuente de energía generó un récord de 4370 teravatios hora (TWh) de electricidad limpia, por encima del récord anterior de 4306 TWh en 2019. «Esto es aproximadamente equivalente a todo el consumo anual de electricidad de los Estados Unidos», revelan en el texto. No obstante, el presidente de la Asociación internacional de la energía hidroeléctrica (IHA), Roger Gill, rebaja las expectativas: «Al ritmo actual de desarrollo de la energía hidroeléctrica, no se logrará el camino energético global hacia las emisiones netas cero».

Esta energía nace del agua de los ríos y en España no ha estado exenta de polémica desde el último verano. «No lo podemos consentir porque no es responsable que se vacíe un embalse en seis semanas para facilitar el turbinaje», denunciaba en el mes de agosto Teresa Ribera, vicepresidenta tercera y ministra para la Transición ecológica y Reto demográfico tras conocer el vaciado de los embalses de Ricobayo (Zamora) y Valdecañas (Cáceres) por parte de Iberdrola.

A través del desembalse de agua, las centrales hidroeléctricas consiguen generar energía renovable a través de una serie de turbinas. El agua a través de una serie de canalizaciones en la presa del embalse consigue accionar éstas generando así energía mecánica, y sale de ellas a un canal de desagüe, a través del cual se devuelve al río. Directamente conectado a la turbina está el alternador, que convierte la energía mecánica recibida por la turbina en energía eléctrica.

Energía azul

No obstante, cada vez más, el mar despierta mucho interés como fuente de energía, pero en este caso el adjetivo no es verde, sino azul. En la extracción de energía del mar con esta etiqueta tan colorida es clave la ósmosis, un proceso físico en el que dos líquidos con diferente concentración de sal se separan por una membrana semipermeable, a través de la cual fluye el líquido con menos concentración de sal hacia el que más tiene.

Una técnica para obtener energía que se desarrolló en los años 70 y que aún sigue en desarrollo donde se separa el agua de mar y el agua dulce gracias a esa membrana, que impide que pasen las sales y deja pasar el agua. Esta fluye de forma natural de la menos a la más concentrada y ejerce una presión llamada osmótica, que hace mover una turbina.

Sin embargo, el precio del megavatio que se necesita para la energía azul es el doble que para los combustibles fósiles. Así que, por el momento, las miradas se dirigen a otras fórmulas.

Las corrientes, las olas y las mareas son los agentes clave para conseguir extraer energía de las aguas marinas. En el primer caso, el proceso de captación se basa en convertidores de energía cinética similares a los aerogeneradores empleando en este caso instalaciones submarinas.

No obstante, la más usada es la energía de las olas que permite el aprovechamiento energético producido por el movimiento ondulatorio de la superficie del agua del mar. Ello ha llevado al desarrollo de múltiples dispositivos o convertidores de energías del mar según el principio de captación del dispositivo.

Hidrógeno nacido del mar

A medida que avanzan los meses y los años, el hidrógeno se postula como el vector energético complementario a las renovables más tradicionales. El hidrógeno es uno de los elementos con mayor presencia en la Tierra, pero siempre está acompañado, nunca se encuentra aislado.

Es por ello que la mayoría de los proyectos planificados sobre este vector energético incluyen energía solar, eólica o, especialmente, agua. Precisamente, el líquido elemento tiene muchas bondades y una de ellas es el hidrógeno.

Sin embargo, para conseguirlo es necesario separarlo del oxígeno, es por ello que es necesario descomponer el agua a través de corrientes eléctricas. Un proceso denominado electrólisis.

Hasta la fecha, por los altos precios de esta tecnología solo se realizaba con agua dulce y, sobre todo, gas natural para generar este vector energético. Sin embargo, varios estudios han apuntado a la utilización del agua marina como alternativa para la producción de hidrógeno.

Recientemente, la Agencia Estatal de Investigación, dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, ha concedido una ayuda al proyecto liderado por investigadores de la Universidad de Cantabria (UC) denominado «S2H, Análisis de la eficiencia en la conversión de energía solar en hidrógeno a partir de agua de mar».

El proyecto S2H mantiene algunas características comunes con el proceso utilizado con agua dulce, pero plantea sustituir esta por agua de mar, protegiendo, así, los recursos hídricos continentales.

De esta forma, el proyecto S2H abordará, en primer lugar, el desarrollo de fotocatalizadores que sean activos cuando se utiliza agua de mar. Finalmente, el proyecto, que tendrá una duración de tres años, incluye la evaluación del impacto ambiental del proceso global de obtención del hidrógeno.