Estado y Potencial de la Generación de Energía en el Entorno Marino de Puerto Rico

ACEER 23 de febrero de 2008

Jorge E. Capella, PhDOceanógrafo

Energía del Océano

1. Conversión de Energía Termal• Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)

2. El Poder de las Mareas• elevaciones mareales• corrientes de marea

3. Corrientes Marinas

4. Olas

Conversión de Energía TermalOcean Thermal Energy Conversion (OTEC)

• Depende de la diferencia en temperatura entre las aguas superficiales (calientes, 24-30 °C) y masas de agua profundas (frías, 4-5°C) = Δt

• La tecnología actual requiere un Δt mínimo de aproximadamente 20°C entre la capa mixta y 1000 metros de profundidad.

• Idea: 1881, Jacques Arsene d'Arsonval• Georges Claude – 1930 – Cuba – 22 kW• USA – 1979 – Mini-OTEC• Planta piloto 210 kW 1993-1998

Conversión de Energía TermalOcean Thermal Energy Conversion (OTEC)

• Básicamente una nevera al revés

Ciclo abiertoo

Ciclo cerrado

Sistemas Integrados de OTEC• Energía eléctrica o química

• Agua potable

• Aire acondicionado

• Refrigeración

• Acuicultura

• Agricultura

• minería

Diseños• Flotante

• Ciclo abierto, cerrado, híbrido

• Terrestre: tubo o excavación

Investigación y Desarrollo de OTEC en Puerto Rico

• Centro para Estudios Energéticos y Ambientales –UPR

• Estudios ambientales y de diseño – DOE -1978-1982• Punta Tuna – cruceros oceanográficos -LCU

• Vieques – 1996 – US Navy

Dr. Gerardo GonzálezDr. José M. LópezDr. Donald S. Saccer

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01/25/80 03/21/80 05/16/80 07/11/80 09/05/80 10/31/80 12/26/80 02/20/815.1

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V3 10mPT3 10mV3 1000mPT3 1000m

Date (minor ticks every 2 weeks)

Tem

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at 1

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Tem

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at 1

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(C)

CEER-OTEC Shelf Edge Temperatures at Punta Tuna and Vieques

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01/25/80 03/21/80 05/16/80 07/11/80 09/05/80 10/31/80 12/26/80 02/20/81

V3PT3

Date (minor ticks every 2 weeks)

Tem

pera

ture

diff

eren

ce 1

0m-1

000m

(C

)

CEER-OTEC Shelf Edge 10m-1000m Δt at Punta Tuna and Vieques

Comercialización (Puerto Rico)

• Puerto Rico puede utilizar OTEC para generar 100% de la electricidad consumida actualmente

• Tamaño comercial de 75-100 MW flotante es competitivo con un precio por barril de petróleo de ~ $60

• Concepto de planta en tierra, túnel hacia el mar, solar

OCEAN THERMAL ENERGY CONVERSION (OTEC)Renewable Energy and Economic Development for Puerto Rico

Thursday, May 3, 2007Stefani 113, 10:30 AM

Presented by Offshore Infrastructure Associates, Inc.www.offinf.com

Para más información:

Offshore Infrastructure Associates, Inc. www.offinf.com

Ocean Engineering & Energy Systems www.ocees.com

US DoE Energy Efficiency and Renewable Energy

www.eere.energy.gov/consumer/renewable_energy/ocean

Sea Solar Power www.seasolarpower.com

CaRICOOS caricoos.org CaRA-ARCa cara.uprm.edu

Google otec, tidal power, wave power

Corrientes, Mareas y Corrientes de Marea

• La velocidad de la corriente es un vector que indica la magnitud y la dirección del agua (imagínese una flecha)

• La marea es el flujo y reflujo (vertical y horizontal) de las aguas debido a la atracción gravitacional del sistema Sol-Tierra-Luna

• La corriente observada es una suma vectorial de varios componentes, tal como: el empuje del viento, la salida de agua de los ríos, el movimiento de las mareas, ondas o giros de gran tamaño y de baja frecuencia, etc.

• Al componente de la corriente observada que resulta de la acción de la marea se le conoce como corrientes de marea (o mareales), y éstas por lo general fluyen paralelas a la costa

Comunicado de Prensa

Conversión de la Energía Cinética de las Corrientes Marinas

Los requisitos básicos para la generación costo-efectiva de energía eléctrica a partir de la energía cinética de las corrientes mareales, utilizando la tecnología de MCT, son una velocidad pico promedio que exceda los 2.25 a 2.5 m/s (4.5 a 5 nudos) y una profundidad de 20 – 30 m.

1 nudo = 51 cm/s

Condiciones en Puerto Rico

• El alcance vertical de la marea alrededor de PR es del orden de 1 a 2 pies (30 – 60 cm, bajo)

• Las corrientes más fuertes en la región de PR-USVI han sido observadas en el Bajo de Sico

• Las corrientes pico promedio sobre el BdS son del orden de 70 – 80 cm/s (~1.5 nudos)

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1 kt = 51 cm/s

Speed (cm/s)

Dep

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Date

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Bajo de Sico 01: v Time Series

Conclusiones 080223

• OTEC tiene gran potencial para PR

• No podemos descartar la energía de las corrientes marinas, pero al momento la tecnología no es costo-efectiva