El mar guarda un secreto acústico que podría rescatar su energía más olvidada (y frenar tsunamis)

No es difícil imaginar el enorme potencial del mar como fuente de energía. De hecho, la energía undimotriz y la energía mareomotriz (aprende más sobre ambas en este enlace) llevan años prometiendo un punto de inflexión en el campo de las energías renovables.

Sin embargo, por diferentes razones, esta revolución no se confirma y, al menos de momento, la energía solar y la eólica mantienen su estatus como principales fuentes de energía limpia.

Por qué la energía undimotriz no despega

Las estimaciones hablan de que las olas de mares y océanos tienen un potencial energético de entre 50 y 80 billones de vatios en todo el mundo, cifras que equivalen a tres veces el consumo anual de energía en nuestro planeta.

Pero lo cierto es que la energía undimotriz sigue siendo anecdótica en el panorama energético global, y es por varias razones.

Se necesitarían únicamente unas 30 estaciones estratégicamente colocadas para cubrir casi todas las zonas de riesgo del planeta

La primera es que diseñar dispositivos que capturen eficazmente la energía de las olas es complejo. Las condiciones marinas son extremas y variables, lo que dificulta la creación de sistemas duraderos y eficientes.

Además, la eficiencia de conversión de estos dispositivos suele ser inferior al 50 %, y a menudo requieren ajustes específicos para diferentes condiciones del mar, complicando su implementación a gran escala. Esto es especialmente relevante en aguas profundas. Finalmente, está la cuestión medioambiental, ya que su impacto en el ecosistema marino no está claro.

Ondas sonoras submarinas

Un equipo de investigación de la Universidad de Cambridge ha publicado un artículo en el que presenta un modo de solventar las limitaciones de la energía undimotriz.

El mismo hace una diferenciación entre olas superficiales y las que se producen bajo el agua, y demuestra que las ondas sonoras submarinas pueden utilizarse para que las ondas superficiales sean más potentes, convirtiéndolas de ese modo en una fuente de energía viable.

Imagina que el mar está lleno de dos tipos de olas: las que ves en la superficie, movidas por el viento y la gravedad, y otras invisibles, que viajan por debajo como el sonido en el agua. Estas últimas son ondas acústicas, generadas por cosas como terremotos o erupciones volcánicas, y pueden recorrer distancias enormes a gran velocidad (unos 1.500 metros por segundo).

Hasta hace poco, se pensaba que estas dos clases de olas vivían en mundos distintos y no se influenciaban entre sí. Pero la investigación ha descubierto que, si se combinan de cierta manera, las ondas sonoras del fondo marino pueden transferir energía a las olas de la superficie y hacerlas más grandes y fuertes. Este proceso se llama «resonancia de la tríada».

¿Y por qué es esto interesante? Porque si logramos controlar esas ondas sonoras con generadores especiales, podríamos potenciar artificialmente las olas del mar. Y unas olas más potentes significan más electricidad para las tecnologías que usan la fuerza del oleaje para generar energía. Es decir, se podría mejorar notablemente el rendimiento de la energía undimotriz.

Los resultados de esta última investigación muestran que la resonancia de la tríada es capaz de aumentar las alturas de las ondas superficiales en más del 30 %. Es cierto que el generador requeriría energía, pero los autores de la investigación esperan que también pueda ser alimentado por olas para minimizar las emisiones de carbono.

Además, apuntan que un desafío adicional al que hacer frente consiste en garantizar que se desarrollen métodos para utilizar la energía acústica de manera eficiente para garantizar que se desperdicie la menor cantidad de energía posible.

Ahora, los investigadores aspiran a producir algunas simulaciones numéricas más y llevar a cabo una serie de experimentos de laboratorio a pequeña escala para ver cómo funciona la resonancia de la tríada en la práctica. Esto ayudará a refinar las teorías y evaluar su viabilidad, con la esperanza de convertirlo en una realidad comercial.

Lo cierto es estos generadores de ondas sonoras ya existen, al menos a pequeña escala en laboratorios. El siguiente paso es hacerlos lo bastante potentes para usarlos en el mar.

Reducir los riesgos de un tsunami

El estudio también afirma que los mismos conocimientos aplicados a la energía undimotriz pueden utilizarse para reducir los riesgos de los tsunamis, haciendo que estos sean más pequeños. Y no sólo eso, también señalan que es viable utilizar las olas submarinas para crear un sistema de alerta temprana más eficaz.

En 2022, una enorme erupción volcánica en Tonga provocó un tsunami devastador. Pero un aspecto interesante es que los científicos comprobaron que, durante ese evento, ocurrió un fenómeno llamado «resonancia», donde las ondas acústicas submarinas influyeron en el comportamiento del tsunami.

En teoría, esto demuestra que sería posible manipular la fuerza de un tsunami con sonido. Como si usáramos vibraciones submarinas para ordenarle a una ola gigante que baje el volumen.

El problema es que esto, aunque suena prometedor, es complicadísimo en la práctica. Los investigadores reconocen que, para reducir un tsunami de verdad, harían falta generadores de ondas sonoras mucho más potentes que los necesarios para simplemente aumentar la fuerza de las olas y producir energía renovable.

Además, si se usan mal, estas ondas podrían empeorar el problema en lugar de solucionarlo. Y claro, también está el pequeño detalle de que hay que saber con precisión cómo es ese tsunami en tiempo real.

Pero no todo es ciencia ficción. Incluso si no se lograra ‘domar’ tsunamis con sonido, estas ondas podrían ayudar a detectarlos mejor. En la actualidad se utilizan sismómetros y boyas para eso, pero ambos sistemas tienen fallos. Los sismómetros, por ejemplo, sólo detectan terremotos, y no todos los terremotos causan tsunamis. Las boyas, por su parte, pueden fallar y suelen reaccionar con lentitud.

Aquí es donde entran en juego los hidrófonos, que son como micrófonos submarinos. Pueden detectar las ondas acústicas que generan no sólo los terremotos, sino también deslizamientos de tierra o erupciones volcánicas. Y lo mejor: se necesitarían únicamente unas 30 estaciones estratégicamente colocadas para cubrir casi todas las zonas de riesgo del planeta.

Con esta tecnología, sería posible dar alertas más rápidas y precisas, lo que salvaría vidas, especialmente en zonas costeras muy expuestas. Y, de paso, sería viable cumplir metas como la de la UNESCO de que todas las ciudades costeras estén listas para afrontar tsunamis de aquí a 2030.

Fuente: The Conversation