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martes, 30 de noviembre de 2010

CENTRAL MAREOMOTRIZ DE TUNEL

Cuando finalicé mi trabajo sobre la central mareomotriz de triple uso, que está desarrollado en la parte baja de este blog, lo envié a amigos, conocidos,técnicos. especialistas en el tema de energía mareomotriz y a cualquiera otra persona que creía podría echarme una mano.
Como es fácil de entender en respuesta he recibido de todo: palabras de aliento, burlas y criticas (unas razonadas y otras no ), pero lo que mas me llamo la atención fue un comentario que me hizo un catedrático de la Universidad de Bristol que mas o menos me decía: " que era de alabar que la gente se preocupase de estos temas y que en particular el mio le parecía una buena idea, pero que para él, era como conseguir un vaso de agua para regar la huerta valenciana" y me remitió a un estudio hecho para la SDC ( Comisión de Desarrollo Sostenible ), un organismo de control independiente del Gobierno Británico para el desarrollo sostenible y que analiza la capacidad energética mareomotriz del Reino Unido y más en concreto la Bahía de Bristol/Cardiff, una bahía de casi 200 km de largo.


Básicamente son estudios muy completos ( el ultimo del año 2007 ) de la construcción de una central mareomotriz de barrera ( como la ya existente en Francia en La Rance, pero en la bahía de Bristol) analizando todos los puntos de vista.
En este estudio han participado entre otros :

Black&Veatch como consultor principal.

Clive Baker como subconsultor en cuestiones técnicas y modelos.

ABPmer como subconsultor sobre los impactos ambientales y algunos aspectos sociales.

API Consulting como subconsultor en economía.

Econnect Consulting Ltd. como subconsultor sobre las consecuencias para la red con la ayuda de Graham Sindem del Instituto de Cambio Ambiental de Oxford.

Una de las conclusiones del estudio es que poniendo una central de barrera desde Cardiff a Weston se podría obtener una energía de unos 20 Twh ( así es Terawatios) mas o menos el 12 % de la energía que consume todo el Reino Unido en un año, y el coste aproximado sería ( en el año 2007 ) de unos 16.000 millones de Libras, aproximadamente unos 19.132 millones de Euros.



Bahía de Bristol, situación de la barrera estudiada.




En este informe no se cuestiona la parte económica, pues al parecer entraba dentro de los limites mas o menos normales, para una construcción que puede generar energía durante cientos de años, el gran problema insalvable era el impacto medioambiental ( aves, peces, sedimentación, calidad de las aguas, etc. ) paisajístico, turístico, marítimo, pesquero, etc.

El estudio se hace situando una barrera desde Cardiff, al norte en Gales, a Weston al Sur en Inglaterra, pero indudablemente la capacidad seria mucho mayor si se aprovechase toda el agua que penetra en la bahía de Bristol y para ello solo hay que imaginarse una barrera situada entre las puntas mas occidentales de la bahía y compararla con la barrera estudiada.








Así que partiendo de las siguientes premisas:

1ª Que potencialmente hay mucha mas energía que la que dice el informe del SDC

2ª Que, fuese cual fuese el sistema que se utilizase, había que anular el impacto medioambiental, paisajístico y marítimo, o reducirlo a unos valores que fuesen asumibles.

Había que encontrar un sistema que permitiese embalsar la cantidad suficiente de agua para que, teniendo en cuenta las diferencias de mareas que se producen en la bahía de Bristol ( y que van desde los 14 metros de la desembocadura del río Severn y un promedio anual de 8,5, hasta los mas de 5 metros de promedio anual que se alcanzan en la boca de la bahía) pudiésemos gestionarla de una forma eficiente y obtener energía del sistema. Un sistema que pudiese funcionar sin la cosntrucción de gigantescas barreras en estuarios y bahías, ni la construcción de instalaciones marítimos-portuarias.

Y esta nueva forma es construyendo túneles excavados en la costa y utilizados como espacio para el embalse del agua, es decir en aquella zona de la costa, en la que tanto la orografía como la amplitud o diferencia de las mareas sean adecuados, se construirá, ya sea mediante el uso de túneladoras o cualquier otro sistema, un túnel o sistema de túneles destinados al embalse del agua y que estarán comunicados con el exterior mediante, como mínimo, un túnel de entrada y salida del agua.








Esta tuneladora permite hacer túneles de 15 metros de diametro, sea cual sea el material a perforar.

El túnel o sistema de túneles, utilizado como embalse del agua deberá estar construido de forma que su nivel inferior se encuentre, como mínimo, al mismo nivel que las altura mínima alcanzada por la mayor bajamar conocida en la zona ( bajamar escorada ), y su nivel superior se encuentre, como mínimo, al mismo nivel que la altura máxima alcanzada en la mayor pleamar conocida, o a un nivel superior teniendo en cuenta que se espera un aumento del nivel del mar en un futuro no muy lejano.

Los túneles destinados al embalse deberán disponer de conductos de ventilación para permitir la entrada y salida del aire provocada por la entrada y salida del agua.

Los túneles de embalse podrán ser rectos o curvos, orientados en cualquier dirección, con ensanchamientos, formando lagos, etc.

Las paredes de los túneles, dependiendo del material sobre el que fueron excavados, podrán ir colocadas dovelas, para aumentar su consistencia o impermeabilidad, o en aquellos casos en que lo permita la estructura del terreno, hormigón proyectado o cualquier otro producto, como plásticos , cauchos o gomas reciclados de neumáticos usados.

En las webs que os pongo a continuación podeis ver el funcionamiento de estas túneladoras y la colocacion de las dovelas, este tipo de tuneldoras se usan o se usaron en la construccion de túneles del AVE, en la M50, el Guadarrama o en Barcelona.

http://www.youtube.com/watch?v=77sEYsaKdKdKQ

http://www.youtube.com/watch?v=czAiQGdVwnw&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=LIHydHTrZXE&feature=related

DIBUJO DE UNA CENTRAL MAREOMOTRIZ DE TÚNEL BÁSICA


1 Túnel de entrada y salida del agua del mar

2 y 4 Dispositivos que permiten el corte de paso de agua por la turbina hidroeléctrica

3 Turbina hidroeléctrica

5 Túnel vertical o pozo, para instalación y mantenimiento de la turbina

6 Túnel de embalse

7 Conducto de ventilación

8 Altura mínima conocida de la marea

9 Boca de entrada y salida del agua del mar

10 Altura máxima conocida de la marea

La entrada del agua del mar se podrá disponer a una distancia de la orilla de forma que se noten lo menos posible sus efectos, o disponer de difusores para anular el efecto de succión por la entrada del agua.

1000 kilómetros de túneles, tamaño y dirección según necesidades




De entre las muchas ventajas de este sistema sobre el de barrera podemos citar:



1 Tamaño y forma variable y ampliable sin que deje de funcionar.

2 No produce impacto paisajístico, pues practicamente invisible.

3 No perturba el normal tráfico marítimo

4 Impacto casi nulo en el turismo

5 Impacto casi nulo en las especies marinas

6 Impacto casi nulo en las aves.

7 Impacto casi nulo en la desimantación del Severn.

8 Totalmente compatible con los sistemas maremotrices de corrientes marinas.

9 Las superficies terrestres sobre las que discurre el túnel, se pueden dedicar a la misma actividad, agrícola, ganadera residencial, etc.

10 El agua que entra y sale del túnel se podría usar como calefacción o refrigeración, con intercambiadores de calor.

11 Se podrían formar lagos u otras estructuras para su uso como piscifactorías.

12 Se puede situar en cualquier lugar de la costa, que este sometida a una diferencia de mareas apreciable.

Como conclusión y utilizando los cálculos del informe del SDC, para obtener 20 Twh se necesitaría una inversión de 19.132 millones de € en la central mareomotriz de barrera Cardiff-Weston, si tenemos en cuenta que un kilómetro de túnel tiene un coste aproximado de 10 millones ( es mas barato que los túneles para carreteras o ferrocarriles ), con el dinero de la central mareomotriz de barrera diseñad entre Cardiff y Weston, se podrán construir túneles con una longitud total de 1913 kilómetros, con un diámetro de 10 metros, lo que permitiría una entrada o salida de agua de:

3,1416 x 100 x 1.913 x 1.000 = 601.000.000 m cúbicos de agua cada 6 horas.



Un saludo para todos, y al igual que la otra vez, espero vuestras criticas al sistema ( bueno también aceptaría algún elogio ).

6 DE ENERO DE 2010



1 comentario:

  1. Hola, me gusta tu idea, la encuentro muy ingeniosa.!

    Aunque sabes, me da impresión que hay un error en la fórmula del volumen total, y es que si ocupas el diámetro de 10 metros para calcular el área, entonces necesitas devidir por 4 asi:

    V = Pi x r^2 = 0,25(Pi x D^2)

    Y otra cosa que me gustaría sabes es, ¿por qué es necesario que la salida del túnel este por debajo del nivel de bajamar?

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