Electricidad
en el océano
Én
la Bahía de Matanzas, de 1930, un científico francés
demostró por primera vez las potencialidades del océano
para generar electricidad
Por
Francisco Antonio Ramos García y Ángel Gabriel Carrazana
Duardo
El
6 de octubre de 1930 constituye un día memorable para la
ciencia mundial por un hecho ocurrido en Cuba. Ese día, ante
las autoridades de la ciudad y provincia de Matanzas, una delegación
de la Academia de La Habana, junto a una nutrida concurrencia de
miembros de la Sociedad Cubana de Ingenieros, socios de la Sociedad
Geográfica de Cuba, periodistas locales y el corresponsal
en Cuba de L’Ilustration, el científico francés
George Claude (1870-1960) realizó el experimento que probaba
la posibilidad de obtener «energía eléctrica
del océano».
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El camino hacia el
triunfo no había sido fácil. El primero en fijarse en las
enormes reservas de energía térmica del océano producida
por el calentamiento solar en la superficie y argumentar teóricamente
la posibilidad de aprovecharla fue el científico francés
J. A. D’Arsonval (1851-1940), en 1881. George Claude, su discípulo,
llevó la idea a la práctica con algunas variantes. El sistema
para obtener la energía estaba basado en la diferencia de temperatura
entre las capas superficiales del océano y las profundas, que en
algunas regiones alcanza entre 20 y 25 oC,
a 1 000 m. D’Arsonval proponía el ciclo termodinámico
cerrado, en el cual el agua de la superficie, con una temperatura entre
26 y 30 oC, se emplea para la evaporación
de un líquido de bajo punto de ebullición (por ejemplo,
el amoníaco) y los vapores de este ponen en funcionamiento un turbogenerador.
Las aguas de las capas más profundas, con una temperatura entre
4 y 7 oC, se utilizan para el enfriamiento
en el condensador, el amoníaco se licua otra vez y pasa nuevamente
al calentador; el proceso se repite.
En 1926 Claude diseñó un sistema de ciclo abierto donde
el agua superficial constituye la sustancia de trabajo, la cual se evapora
a baja presión a una temperatura inferior a
los 27 oC. El vapor formado pasa al turbogenerador,
obligándolo a girar y producir electricidad; después el
vapor llega al refrigerador, donde con la ayuda del agua fría bombeada
de la profundidad se transforma en agua dulce.
En 1929 llegó George Claude a Cuba precedido de una sólida
reputación científica en varios campos, como inventor de
los procesos para licuar el aire y otros gases, la síntesis del
amoníaco y la utilización del neón en la iluminación.
Adquirió un yate nombrado «Jamaica», desde donde realizó
un bojeo a la Isla para sondear y medir las corrientes en diferentes puntos.
Posteriormente pasó a la fase ejecutiva del proyecto, cuyo principal
escollo lo constituía la instalación de un largo tubo para
extraer el agua de las profundidades; el sitio seleccionado fue la bahía
de Matanzas.
Los primeros dos tubos se perdieron al tratar de situarlos en el lugar,
el último de estos el 25 de junio de 1930. Un nuevo intento se
ejecuta el 7 de septiembre del mismo año y resultó satisfactorio.
Todo estaba listo y casi un mes después se realizó el experimento,
como reseñó Juan Manuel Planas en 1931: «…el
señor George Claude, sabio francés bien conocido, miembro
del Instituto de Francia, probó definitivamente, con sorprendente
éxito, su planta elevada en la orilla occidental de la bahía
de Matanzas, dedicada exclusivamente a originar fuerza motriz por medio
del vapor obtenido haciendo hervir agua de la superficie del mar en un
vacío casi perfecto, sirviendo de medio de condensación
del agua extraída del fondo por medio de un bombeo especial.
Ese
día la temperatura era de 27 oC
en la superficie y de 16 oC en el fondo,
o sea,
a una profundidad de cerca de 700 m.
El resultado obtenido fue encender
30 bombillos eléctricos incandescentes
de 500 W cada uno, es decir, 15 kW, sin contar con una pequeña
parte de la energía captada que era necesario para
el bombeo del agua del fondo».
La energía
eléctrica obtenida en total fue de 22 kW, y según
el pronóstico debió alcanzar los 40 kW, de los cuales
se emplearían alrededor de 13 para el bombeo del agua fría.
La diferencia entre lo esperado y lo obtenido radicó en que
por causas desconocidas el día del experimento la temperatura
del agua en el fondo aumentó en el doble, ya que en los sondeos
preliminares efectuados con anterioridad esta se había mantenido
cerca
de los 8 oC.
El costo de
la realización del experimento se elevó a más
de un millón de pesos, lo cual fue utilizado para demeritar
el resultado obtenido por algunos que no entendían el gran
gasto para solo obtener 15 kW útiles, producto de la incomprensión
del hecho en su sentido real: un experimento para demostrar una
teoría y no una instalación con fines industriales. |
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Buque con tubo, en el que George Claude
realizó sus experimentos. 1. Bloque de anclas 2. Tubería
de conducción de agua fría 3. Boya ligeramente sumergida
para mantener la tubería 4. Punto de acoplamiento de los
tubos 5. Central eléctrica 6. Salida de agua usada 7. Punto
de toma de agua templada 8. Filtro de agua templada 9. Equipo
para preparar el hielo
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El dinero se empleó
no solo en la planta, sino en la compra del yate, los dos tubos perdidos,
el pago al equipo de científicos que colaboró con Claude,
la instalación de una línea trifásica y otra telefónica
desde la planta hasta Matanzas, entre otros gastos.
Otra objeción que se le hizo fue la de utilizar un motor auxiliar
para el bombeo de agua fría, movido por la corriente trifásica
de la compañía que alumbraba la ciudad de Matanzas.
El motor no había sido una improvisación de última
hora, sino que estaba previsto desde el principio, pues el tubo que se
utilizó era hecho de un diámetro muy superior al necesario
para realizar estudios sobre el rozamiento, velocidad, calentamiento y
viscosidad del agua. La cantidad bombeada fue diez veces superior a la
necesaria.
Las academias de ciencias de París y La Habana sancionaron el experimento
matancero en la categoría de «hecho probado», y en
la noche del 9 de octubre en la sede de la Academia capitalina fue felicitado
el científico por su éxito.
La fase industrial del proyecto se pensaba realizar en la entonces provincia
de Oriente, por Santiago de Cuba o Guantánamo, en las estribaciones
de la Sierra Maestra, donde la temperatura según los estudios realizados
permanecía a 5 oC y las corrientes marinas
eran casi nulas. La planta tendría una potencia de 25 000 kW, destinada
a beneficiar la minería de la zona y la instalación de una
fábrica de papel bagazo. El proyecto quedó enterrado cuando
el descubrimiento de nuevos campos petrolíferos eliminó
la escasez de petróleo en el mercado mundial.

Mini-OTEC en las costas de Hawaii.
La instalación
matancera se dice funcionó por dos semanas, hasta que fue destruida
por un ciclón. Claude aún continuó sus experimentos
en otros puntos del Océano Atlántico, como el litoral de
Abidjan en Costa de Marfil y en las aguas ribereñas de Brasil;
y en uno de ellos para eliminar la instalación del tubo lo fijó
directamente al buque donde estaba la planta. Según Nikolai Vershinski
«ni una sola vez consiguió obtener del océano más
energía que la consumida, por la necesidad de una fuente complementaria
auxiliar, debido en parte por la pequeña potencia de la planta».
En la actualidad los sistemas basados en la diferencia de temperatura
del océano reciben el nombre de OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion)
en sus versiones de ciclo abierto, ciclo cerrado y el también llamado
ciclo híbrido.
Desde 1981 funciona en Hawai una denominada OTEC 1 con una potencia de
1 MW y están en fase de estudio y proyecto numerosas instalaciones
de este tipo que deben comenzar a funcionar en el año 2010.
El científico Enrico Turrini apunta en su libro El camino del Sol
que «una instalación OTEC de 1 MW para la producción
de electricidad podría como subprestación alimentar un sistema
de aire acondicionado para un hotel de aproximadamente 300 habitaciones
con costos de 25 % en relación con los convencionales accionados
por energía eléctrica».
Los investigadores estiman que esta técnica puede suministrar electricidad,
aire acondicionado y agua dulce no contaminada y rica en nutrientes a
futuras ciudades flotantes.
El experimento de Matanzas, a pesar de todas las imperfecciones que se
le puedan señalar (lógico, al ser el primero), dejó
el camino abierto a una nueva fuente de energía completamente limpia
e inagotable, de mucha perspectiva para un futuro donde el precio
de la electricidad no solo será fijado atendiendo a factores económicos,
sino teniendo en cuenta principalmente su impacto medioambiental.
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