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Centrales eléctricas que aprovechen el calor del agua del mar podrían ser más rentables que la energía solar o eólica.

Recientemente se ha conseguido batir la marca mundial de energía solar fotovoltaica con una célula multicapa a una concentración de 234 soles: un 45,7 % de eficacia en la conversión. Pero quizás nuestra pasión por la energía solar y eólica no nos permita ver otras energías alternativas igual o mejores.
Un nuevo estudio predice que centrales de grandes dimensiones basadas en el efecto termoeléctrico, que aprovecha la diferencia de temperatura de las distintas capas de agua de los océanos, podrían producir energía eléctrica a menor precio que la solar o la eólica.
Liping Liu (Rutgers University) imagina grandes centrales de este tipo flotando en los mares tropicales. En estos mares el agua superficial está mucho más caliente que las aguas profundas, así que un sistema termoeléctrico que saque partido a esta diferencia de temperatura puede ser rentable pese a la reducida tasa de conversión.
La diferencia de temperatura es mucho menor que en otros sistemas termodinámicos, de sólo 20 grados, si el agua fría se extrae a 600 m de profundidad. Pero si se hace masivamente se puede obtener de todos modos mucha energía. Para extraer por bombeo esa agua profunda se usaría la energía de las olas. Una vez el agua fría alcanzase la superficie entraría en un intercambiador de calor donde sería calentada por el agua superficial calentada por el Sol. Es intercambiador generaría electricidad en sus tubos gracias a materiales termoeléctricos que movilizan electrones gracias a diferencias de temperatura. Finalmente, esos electrones en movimiento no es más que corriente eléctrica.

Esta fuente de energía sería ilimitada, gratuita, renovable, accesible, sin emisiones y funcionaría constantemente independientemente de la estación o la hora del día. Además, no ocuparían espacio en tierra firme. Al tener pocas piezas móviles, estas plantas requerirían poco mantenimiento.
Otra posibilidad sería usar estas mismas plantas en tierra firme para aprovechar recursos geotérmicos con la atmósfera como foco frío y en donde el gradiente de temperatura es mayor y, por tanto, hay un mayor rendimiento (ver foto de cabecera).
Este tipo de generadores termoléctricos se usan hoy en día comercialmente a pequeña escala para aplicaciones electrónicas, automóviles y fuentes de energía en zonas remotas. En estos diseños la eficiencia es el factor más importante, con un rendimiento del 5 al 10 por ciento. Aunque en ciertos prototipos se puede llegar a un rendimiento teórico máximo de un 20% con este tipo de tecnología.
En el caso que nos atañe se trataría de rendimiento muy bajos, pero a un coste de instalación también muy bajo y una producción de energía que haría este costo amortizable a medio plazo.
Construir una central térmica de carbón salía en EEUU y en 2016 a 0,83 millones de dólares por megavatio de potencia instalada. Para una fotoeléctrica sale a 1,84 millones el megavatio.
Según Liu una planta termoeléctrica marina de gran tamaño como la que describimos saldría más barata que esos 1,84 millones por megavatio y sería rentable si se usa por 20 años a una diferencia de temperatura de 10 grados. En el caso de un uso geotérmico a 50 grados de diferencia saldría aún mejor y produciría el kilovatio-hora a un precio muy competitivo.
Liu y sus colaboradores están todavía validando el sistema y construyendo un prototipo de sobremesa que use hielo y agua caliente.
Lo que no se menciona en ningún lugar es el impacto ecológico que tendrían este tipo de centrales en los océanos si se instalan masivamente. El crecimiento infinito en un planeta finito no puede darse, lo ignoremos o no. Aunque quizás algo así alivie un poco la excesiva temperatura superficial de los mares tropicales, exceso de temperatura que mata al coral.

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Esquemas: Liping Liu.