Una nueva tesis de maestría muestra que una solución renovable de energía eólica y solar puede reducir las emisiones en un 50 por ciento y al mismo tiempo aumentar la rentabilidad.

Cuando el estudiante de maestría Helleik L. Syse comenzó a investigar el consumo de energía de la piscifactoría de Teistholmen en las afueras de Stavanger, pronto descubrió que la industria consumía mucha más energía de lo esperado.

Una piscifactoría de tamaño mediano con generadores diésel emite la misma cantidad de CO2 al año que 70 automóviles privados.

"Lo que requiere mucha energía es el proceso de alimentación real, donde varias toneladas de pellets se transportan a través de mangueras utilizando aire comprimido hacia las jaulas marinas, "explica Syse.

Hoy dia, aproximadamente la mitad de las piscifactorías a lo largo de la costa noruega dependen de generadores diésel para producir la electricidad necesaria. La otra mitad está conectada a la red eléctrica, a través de un cable marítimo.

El crecimiento de la industria significa estándares más estrictos

La industria de la acuicultura está creciendo rápidamente. Las granjas más grandes más mar adentro son la tendencia.

"En el futuro, las granjas estarán ubicadas mar adentro. Consumirán más energía, y conectarlos a la red eléctrica en tierra será un desafío. La industria también enfrentará estándares de emisión de CO2 más estrictos, dice la profesora asociada Siri Kalvig de la Universidad de Stavanger.

"Una posibilidad es que la industria de la acuicultura utilice soluciones de energía renovable para sistemas fuera de la red, es decir, sistemas de energía autosuficientes como una piscifactoría en el mar, " Ella continúa.

Kalvig es director de la Red de Investigación para la Energía Sostenible en UiS e IRIS, y ella es copropietaria de Gwind. Esta empresa se estableció sobre la base de una investigación realizada en UiS, y explora las posibilidades de soluciones híbridas renovables en faros y piscifactorías a lo largo de la costa noruega.

En junio de 2016, Kalvig asignó al estudiante de maestría Syse la tarea de evaluar varias fuentes de energía para suministrar electricidad a las piscifactorías.

Syse, que en ese momento estudiaba sistemas de energía renovable en la Universidad de Strathclyde en Escocia, no pudo encontrar muchos estudios relevantes que se ocuparan del suministro de energía renovable a las piscifactorías. Tampoco hubo estudios abiertos que analizaran el consumo de energía de las piscifactorías noruegas.

Por lo tanto, tuvo que visitar una granja real y descubrirlo por sí mismo.

Energía intensiva

En junio de 2016, Helleik L. Syse tuvo el reto de estudiar cómo las piscifactorías podrían beneficiarse de las soluciones de energía renovable. Las respuestas que encontró son buenas noticias para la industria de la energía eólica marina.

Utilizando datos de la piscifactoría e información de costos proporcionada por el director ejecutivo de Gwind, Syse aplicó herramientas de simulación de energía para su análisis.

"La ventaja de usar una herramienta de este tipo es que puede probar millones de combinaciones para encontrar el sistema de energía óptimo para cada granja individual, "dice Syse.

Su tesis de maestría presenta tres formas diferentes de suministrar electricidad a una piscifactoría:un sistema de diésel puro, un sistema de energía híbrida y un sistema de energía 100% renovable.

Syse descubrió que los sistemas diésel actualmente en uso generan altos costos y emisiones considerables.

Una piscifactoría típica tiene unas emisiones de CO2 de alrededor de 120, 000 kg por año, además de las emisiones de otros gases y partículas de hollín.

"Casi 500 piscifactorías en Noruega funcionan con generadores diésel, lo que se suma para crear emisiones sustanciales, "explica Syse.

La energía 100% renovable no es rentable

Syse examinó primero la posibilidad de suministrar una piscifactoría con energía 100% renovable. Se evaluaron varias fuentes de energía potenciales, incluida la energía de las olas, energía de las mareas, eólica y solar.

Descubrió que la combinación de turbinas eólicas, Los paneles fotovoltaicos (paneles fotovoltaicos) y las baterías fue la solución más eficiente en el mercado actual.

"Para que funcione una piscifactoría con un sistema de energía 100% renovable, requiere un exceso de capacidad de las turbinas eólicas, Paneles fotovoltaicos y baterías para asegurar un funcionamiento continuo. Solo entonces el sistema podrá hacer frente a períodos de poco viento y luz solar, "dice Syse.

"Esto conlleva unos costes muy elevados si quieren deshacerse del generador diésel por completo. Por tanto, no es rentable en el mercado actual". ", concluye.

Una solución híbrida funciona mejor

El sistema que proporcionaba electricidad al menor costo era un sistema de energía híbrida que combinaba energía solar, energía eólica y de batería con un generador diesel como respaldo.

"La energía renovable, como la solar y la eólica, depende del viento y de las condiciones climáticas. Una piscifactoría requiere un suministro de energía constante. Si usamos energía renovable y mantenemos los generadores diésel como respaldo, no hay necesidad de un exceso de capacidad de turbinas eólicas y paneles fotovoltaicos. Tiene un costo menor, y también logramos una reducción considerable de las emisiones de CO2, "Syse concluye.

El alumno del Máster ha estimado que mediante el uso de turbinas eólicas y paneles fotovoltaicos además de un generador diésel para manejar los picos de energía, las granjas pueden reducir sus emisiones de CO2 en casi un 50 por ciento, y una piscifactoría típica podrá, al mismo tiempo, reducir los costos en un 16 por ciento.

"Al cambiar a biodiésel o biogás de producción sostenible para alimentar el generador, la piscifactoría podría reducir todos los combustibles fósiles, "dice Syse, cuyos supervisores de la tesis de maestría fueron Siri Kalvig en UiS y Paul Tuohy en la Universidad de Strathclyde.

Rentable mercado de la energía eólica en Noruega

Hoy dia, el ex estudiante de licenciatura en ingeniería petrolera en UiS trabaja en Gwind como ingeniero de proyectos.

"¿Qué es lo más importante para mí? UiS y Gwind es que esta solución podría ser económicamente viable en el mercado actual y no en el futuro. Podemos reducir considerablemente las emisiones sin costes adicionales. Teniendo en cuenta el mercado actual, Los sistemas híbridos parecen ser una muy buena solución para expulsar el diésel, "dice Syse.

Kalvig está entusiasmado con los hallazgos.

"Aquí hemos identificado un mercado potencial rentable para la energía eólica marina en Noruega. Esto es justo lo que necesita la industria.

Kalvig cree que el mercado de soluciones de energía verde dentro de la pesca crecerá y prevé un trampolín noruego para soluciones innovadoras dentro de la energía eólica marina y solar en el mar.

"Necesitamos un mercado en Noruega para el desarrollo de nuevas tecnologías, y la industria de la piscicultura podría convertirse en un mercado prometedor para tal desarrollo de la energía eólica, "concluye Kalvig.