¿La energía marina finalmente está aquí?

Esta pregunta, en varias formas, aparece en artículos de noticias todos los años, si no todos los meses. En 2021, Cableado La revista afirmó que "Estados Unidos finalmente está tratando de desbloquear el poder de la energía de las olas". En 2022, el Wall Street Journal preguntó:"¿Puede el océano ayudar a salvar el planeta?"

La respuesta simple es sí, el océano, específicamente la energía limpia generada por las olas, las mareas y las corrientes oceánicas y fluviales, puede ayudar a salvar el planeta. La energía disponible de este recurso de energía renovable, llamada energía marina, equivale a alrededor del 80% de las necesidades anuales de electricidad de los Estados Unidos. Aunque parte de esa energía no se puede aprovechar en la práctica, para construir un futuro con energía 100 % limpia, el mundo necesita toda la energía renovable que pueda obtener.

Ahora, los desarrolladores de energía marina pueden comenzar a construir este futuro más rápido (y más barato) con Marine and Hydrokinetic Toolkit (MHKiT), un centro de conocimiento masivo, de código abierto y con capacidad de búsqueda que proporciona a los desarrolladores el código necesario para analizar qué tan bien podría funcionar su tecnología. en varios sitios oceánicos y fluviales. Recientemente actualizado, el conjunto de herramientas ahora incluye datos sobre recursos energéticos de mareas y ríos, factores (como turbulencia y sedimentos) que afectan el funcionamiento de la tecnología bajo el agua, análisis de olas extremas y más.

"Estoy realmente ansiosa por ayudar a resolver el cambio climático de cualquier manera que pueda", dijo Rebecca Fao, investigadora del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) que ayudó a desarrollar MHKiT. "La energía limpia, incluida la energía marina, tiene un papel clave que desempeñar en eso, por lo que estoy ansioso por ver que despegue. Puede parecer una pequeña pieza del rompecabezas, pero sin datos de buena calidad, la industria no puede avanzar". ."

La energía del océano puede ayudar a salvar el planeta. Pero cómo esta industria en ciernes logra un uso comercial es una cuestión mucho más complicada. Para proporcionar una hoja de ruta de datos, los investigadores de NREL se asociaron con el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico y los Laboratorios Nacionales de Sandia para desarrollar la primera versión de MHKiT, que ingiere, procesa, visualiza y administra datos sobre todo, desde la producción de energía de un dispositivo y la capacidad para soportar varios cargas mecánicas a la cantidad de energía que fluye a través de los océanos y ríos de los Estados Unidos.

Antes de MHKiT, los desarrolladores tenían que diseñar su propio código para analizar qué tan bien funcionaba su tecnología durante una prueba en un tanque de olas o en mar abierto. Pero el desarrollo de código y la validación pueden llevar mucho tiempo y ser costosos. El software y los datos compartidos de MHKiT no solo son gratuitos, sino también estandarizados y con control de calidad.

"La estandarización es realmente clave", dijo Fao, "por lo que todos están sacando las mismas conclusiones sobre el rendimiento de sus dispositivos o diseños". Los desarrolladores deben recopilar y procesar datos de alta calidad para preparar su tecnología para sobrevivir en un sitio de río específico y aprender qué funciona bien (y qué mal) en el mar.

MHKiT puede ayudar con todo eso. Creado en 2019 con fondos de la Oficina de Tecnologías de Energía Hidráulica del Departamento de Energía de EE. UU., el software está disponible tanto en Python como en MATLAB. Ahora, el equipo de MHKiT está lanzando versiones más sólidas para cada plataforma.

En su plataforma Python, MHKiT ahora alberga datos de recursos de mareas y ríos, incluida la cantidad de energía disponible en qué sitios, qué tan rápidas y turbulentas son las aguas en esos sitios y qué obstáculos submarinos, como arena y piedras, podrían interferir con un rendimiento del dispositivo. (Para los fanáticos de la energía marina, esto significa datos de perfiladores de corriente Doppler acústico y Delft3D).

Además, los desarrolladores de energía de las olas ahora pueden analizar las olas extremas que sus máquinas podrían enfrentar en el sitio de implementación elegido. Es posible que los dispositivos no preparados no sobrevivan a esas olas; con MHKiT, los desarrolladores pueden aumentar la probabilidad de que perduren.

En la plataforma MATLAB, el equipo de MHKiT extrae una gran cantidad de datos, como la altura de las olas, la velocidad de las corrientes y la temperatura del agua, recopilados por un grupo de boyas administradas por el Programa de información de datos costeros. Para predecir mejor el tiempo y los climas que la tecnología de energía marina podría enfrentar en alta mar, el equipo de MHKiT también agregó datos históricos de olas. Cuando esté completo, este llamado conjunto de datos retrospectivos cubrirá todo Estados Unidos.

Con solo cuatro años, MHKiT ya es una herramienta popular, descargada más de 4000 veces (aunque algunas de esas descargas son clientes habituales que regresan por más).

A continuación, el equipo de desarrollo del conjunto de herramientas planea integrar aún más datos y funcionalidades para dar cuenta de los sistemas de energía híbridos, como los que combinan turbinas eólicas flotantes o paneles solares con dispositivos de energía marina, y para tecnologías de nicho más pequeñas utilizadas para impulsar la economía azul. Estos incluyen drones marinos no tripulados para la exploración del océano o dispositivos de desalinización impulsados ​​por olas para producir agua potable limpia en lugares remotos o para apoyar los esfuerzos de socorro en casos de desastre.

Cuanto más robusto se vuelva MHKiT, más rápido podrá la industria de la energía marina alcanzar la comercialización y cambiar esos titulares especulativos en declaraciones definitivas, como "La energía marina finalmente está aquí".