Este documento provee un resumen del proyecto de investigación sobre el estudio del ciclo OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) y sus aplicaciones para generar energía sostenible. Explica brevemente qué es OTEC, cómo aprovecha las diferencias de temperatura entre las aguas superficiales y profundas de los océanos para generar energía eléctrica mediante un ciclo termodinámico, y analiza algunos sistemas y aplicaciones asociadas como la acuicultura. El documento también incluye antecedentes históricos sobre el des

1. UNIVERSIDAD LAICA “ELOY ALFARO” DE MANABI
Facultad de Ingeniería Industrial
PROYECTO INTEGRADOR
Asignatura
Termodinámica I
Autores
María Fernanda Bello Pinargote
María José Alcívar Bravo
Stefany Michelle Ramírez Forty
Romina Andreina Vinces Macias
Brayan Zambrano Cornejo
Dennys Cornejo
Paralelo
Cuarto Semestre “A”
Docente
Ing. Juan Luis Rodríguez
Periodo
Septiembre 2015 – Febrero 2016

2. 2 | P á g i n a
TEMA
Estudio de Ciclo OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) y sus aplicaciones para
generar energía sustentable.

3. 3 | P á g i n a
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ...........................................................................................................................4
OBJETIVOS ...................................................................................................................................5
Objetivo general......................................................................................................................5
Objetivos específicos...............................................................................................................5
ANTECEDENTES............................................................................................................................6
MARCO TEORICO.........................................................................................................................9
EL AGUA MARINA COMO RECURSO........................................................................................9
EL APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS MARINOS.......................................................9
TIPOS DE RECURSOS ................................................................................................................9
Recursos renovables: sales y agua potable.......................................................................10
Recursos no renovables: minerales oceánicos..................................................................10
LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA DEL MAR ..................................................................................11
TEMPERATURA DEL AGUA DE LOS OCÉANOS .......................................................................12
CORRIENTES EN EL MAR ........................................................................................................13
Variación de temperatura en las costas ecuatorianas..............................................................13
Clima de la Costa ...................................................................................................................14
LA COSTA ...........................................................................................................................14
ENERGÍA OCEÁNICA...............................................................................................................15
ENERGÍA TÉRMICA OCÉANICA...............................................................................................17
OTROS SISTEMAS ASOCIADOS A OTEC......................................................................................20
Ciclo Kalina.............................................................................................................................20
Ciclo Uehara...........................................................................................................................21
Comparaciones entre los ciclos.............................................................................................22
➢ Ventajas .....................................................................................................................22
➢ Desventajas................................................................................................................22
Desafíos que debe enfrentar la OTEC........................................................................................23
APLICACIONES DEL CICLO OTEC.............................................................................................23
Acuicultura a partir de OTEC .....................................................................................................26
CONCLUSION .............................................................................................................................29
BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................30

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INTRODUCCIÓN
La energía se define como la capacidad para realizar un trabajo. Para obtenerla tenemos que
aprovechar diversos recursos que nos proporciona la naturaleza, como los combustibles fósiles,
el viento, el agua. Las diferentes clases de energía que hay se clasifican según su grado de
utilización en convencionales, las más usadas y con recursos limitados (petróleo, gas natural) y
alternativas, gran potencial, pero consumo bajo (energía solar, eólica). Según su origen se
clasifica en No Renovables, se consumen a un ritmo superior al de su formación y Renovables,
se generan continuamente en la naturaleza.
Los Océanos cubren el 70% de la superficie del planeta. Poseen una masa estimada en tres
billones de metros cúbicos y una profundidad promedio de 4 Km. Capturan anualmente una
cantidad de radiación solar estimada en 600 veces la demanda energética de la humanidad.
Los océanos son un enorme colector de energía solar térmica, el más grande del mundo. Las
tecnologías de conversión de la energía térmica del océano, buscan “cosechar” este calor
almacenado y producir una energía limpia y renovable.
En la superficie oceánica, el agua es directamente calentada por el Sol y se encuentra
relativamente caliente. Conforme las aguas ganan profundidad, se van volviendo más frías, de
modo a 1000 m bajo el nivel del mar se dan temperaturas cercanas a los 5ºC.
Esta diferencia de temperaturas, o gradiente térmico, se encuentra entre los 10 y los 25 °C,
según la parte del mundo y puede ser aprovechado como fuente de energía.
Esta energía se puede aprovechar para generar electricidad que alimente las casas, el transporte
y la industria.
La explotación de las diferencias de temperatura de los océanos ha sido propuesta multitud de
veces, desde que d’Arsoval lo insinuara en el año 1881, pero el más conocido pionero de esta
técnica fue el científico francés Georgi Claudi, que invirtió toda su fortuna, obtenida por la
invención del tubo de neón, en una central de conversión térmica.
La conversión de energía térmica oceánica es un método de convertir en energía útil la
diferencia de temperatura entre el agua de la superficie y el agua que se encuentra a 100 m de
profundidad.

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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
▪ Conocer acerca de la generación de energía eléctrica mediante el uso de la energía
maremotermica producida por la diferencias de temperaturas entre la superficie y la
profundidad de los océanos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
▪ Definir que es energía y como se produce esta.
▪ Investigar que es la termo-oceánica, cuáles son sus características especiales y ver su
evolución.
▪ Explicar cómo se puede producir energía maremotermica.
▪ Identificar algunos sistemas de funcionamiento (prototipos de ciclos) donde se puede
utilizar esta energía.
▪ Analizar cuáles son las ventajas y desventajas de producir esta energía.

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ANTECEDENTES
Las mareas no fueron totalmente estudiadas ni comprendidas hasta mediado del siglo XVII
donde la única respuesta que le dieron era que estas eran provocadas por una atracción de la
luna y el sol sobre la tierra, y dependiendo de la posición de los mismos las mareas tenían
movilidad; pero aunque no hayan sido muy comprendidas desde el siglo XII la energía producida
por las mareas era utilizada por medio de molinos; estos dichos molinos según (San Juan, 1997)
su funcionamiento consistía en que “un dique de escasa altura, provisto de compuertas, cerraba
una pequeña cala para formar una presa, cuando subía la marea las compuertas se abrían y la
presa se llenaba, las compuertas se cerraban luego al llegar al punto culminante de la pleamar
había que esperar el descenso del mar para que se produjera una diferencia de nivel entre el
agua de la presa y el mar y era entonces en ese momento en el que se ponía en marcha la rueda
del molino”, la energía solo duraba unas horas en el día pero era suficiente para moler trigo,
producir hielo, etc.
Lo que ellos desconocían al momento de realizar este proceso es que estaban haciendo un ciclo
de <<simple efecto de vaciado>>, significa que la energía se producía una sola vez al vaciarse la
presa en el mar.
El concepto de OTEC fue inicialmente propuesto por Julio Verne, en la novela “20,000 leguas de
viaje submarino”, publicada en Francia en 1869. El físico francés Jacques Arsene D’Arsonval
postuló formalmente la idea en un escrito en 1881, pero no logró implementar la misma durante
su vida. Su discípulo, el ingeniero y empresario francés Georges Claude, inventor de la técnica
que permite utilizar prácticamente el acetileno, la lámpara de neón y el proceso de
liquidificación y destilación del aire adopta la idea, siendo objeto del ridículo de otros
profesionales, quienes alegaban que la energía necesaria para el bombeo de agua fría iba a ser
mayor que la producida por la máquina térmica. Usando el capital que ganó en sus negocios,
Claude comienza a investigar el proceso en detalle. En 1928, Claude valida el principio en Ougrée
(Bélgica) produciendo electricidad con una máquina térmica de 60 kW abastecida con agua
caliente de la descarga de unos hornos industriales y agua fría de un lago cercano. Estimulado
por los resultados que prueban que el balance energético del método es positivo, Claude decide
hacer la demostración en condiciones reales, construyendo una planta en la Bahía de Matanzas,
Cuba. El 6 de octubre de 1930, arrancó un generador de 22 kW y encendío un grupo de lámparas.
Sin embargo, la planta solo operó por 22 días porque las tuberías fueron destruidas en una
tormenta. Claude entonces propone construir una central comercial en Santiago de Cuba para
generar 25 MW netos, a un costo estimado de entre 3 y 4 millones de dólares US (valor 1930).
Pero la crisis económica le impide obtener financiamiento. Cabe señalar que, ajustado por la
inflación, el estimado de costo es comparable (e incluso mayor) al costo estimado de una planta
OTEC de esa capacidad en la actualidad. De nuevo, usando sus fondos personales, en 1935
construye una nueva planta OTEC a bordo del buque Tunisie, con el propósito de fabricar hielo
para la venta. Sin embargo, otra tormenta le hace perder la tubería de agua fría y se ve obligado
a abandonar la empresa por falta de fondos. La Segunda Guerra Mundial impide que prosiga con
sus trabajos directamente. Sin embargo, en 1941, el gobierno de Francia de Vichy (ocupada por
los nazis) desarrolla, con el consejo de Claude, la sociedad semi-oficial Energie de Mers para
investigar y construir plantas de OTEC. Su envolvimiento en estos trabajos, llevó a Claude a ser

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acusado de colaboracionista cuando terminó la guerra. Esto le valió la expulsión de la Academia
Francesa de Ciencias y una condena de reclusión perpetua, de la que fue indultado en 1950.
Claude murió en el ostracismo, aunque su trabajo técnico es respetado. En la década de 1950,
el grupo de trabajo de Energie des Mers realizó investigaciones que culminaron en el diseño de
una planta OTEC para Abidjan, Costa de Marfil pero la misma no fue construida por ser
demasiado costosa. En la misma década, el ingeniero noruego Bryn Beorse, que conocía de los
trabajos -4- franceses, emigró a Estados Unidos fundando junto con el profesor Everett Howe el
Laboratorio de Conversión de Agua de Mar (Sea Water Conversion Laboratory) en la Universidad
de California en Berkeley. Aunque obtuvieron fondos para investigación, particularmente sobre
desalinización de agua de mar, no tuvieron éxito en construir una planta comercial OTEC,
aunque el laboratorio se convirtió en uno de los principales centros de investigación sobre
desalinización de agua. Los esfuerzos de la sociedad francesa EDM continuaron a través de la
década de 1950, pero no tuvieron éxito, probablemente por dos factores principales: el bajo
costo del petróleo y el interés del gobierno francés en desarrollar la energía nuclear. A mediados
de la década de 1970, el embargo petrolero renovó el interés en OTEC. El presidente
norteamericano Jimmy Carter llamó la situación “el equivalente moral de la guerra” y propuso
que los Estados Unidos fueran independientes energéticamente. El gobierno norteamericano
proveyó fundos a diversas entidades, tales como el Laboratorio de Física Aplicada (“APL” por sus
iniciales en inglés) de la Universidad Johns Hopkins, el Laboratorio Nacional de Argonne,
empresas privadas, tales como TRW y Lockheed, y diversas universidades, entre ellas la
Universidad de Puerto Rico en Mayagüez. El Departamento de Energía de los Estados Unidos
(“DOE” por sus iniciales en inglés), solicitó propuestas para varias plantas piloto OTEC a escala
semi-comercial (10-40 MW). Varias fueron sometidas por la Autoridad de Energía Eléctrica de
Puerto Rico (AEEPR). Ninguna de las propuestas para plantas piloto recibió fondos. El DOE
continuó esfuerzos en OTEC, pero a un nivel mas modesto. Durante el periodo de 1979 a 1990,
se efectuaron múltiples experimentos sobre configuración, materiales, diseño, etc. La agencia
proveyó fondos para varios diseños detallados de sistemas OTEC, entre ellos los realizados por
APL, General Electric y Westinghouse, pero los mismos nunca fueron construídos. En 1979, un
consorcio de empresas privadas construye en Hawaii la planta “Mini-OTEC”,a bordo de una
barcaza militar convertida. Las empresas norteamericanas reclaman que esta fue la primera vez
que un sistema OTEC produjo energía neta. Sin embargo, Claude reportó a sociedades científicas
en Francia y Cuba que tanto la planta de Ougreé en Bélgica como la de Matanzas en Cuba
produjeron electricidad neta. En 1980 el DOE construyó la planta OTEC-1, de ciclo cerrado, a
bordo de un buque tanque convertido. La misma sirvió de plataforma de pruebas para
intercambiadores de calor de ciclo cerrado, demostró que los sistemas OTEC pueden trabajar
desde barcos en movimiento y demostró la viabilidad de los diseños para tuberías suspendidas
de agua fría. En 1980-81, un consorcio compuesto de las empresas japonesas Toshiba y Tokyo
Electric Power construyó una planta experimental de ciclo cerrado de 100 kW en la República
de Nauru, la cual operó exitosamente como experimento. El grupo pasó a diseñar una planta de
2500 kW, la cual nunca fue construida. El Laboratorio de Energía Natural del estado de Hawaii
(“NELHA” por sus iniciales en inglés), realizó diversos experimentos con tecnologías OTEC entre
1982 y 1999. La culminación de los mismos fue la construcción y operación de una planta de
ciclo abierto de 210 kW de capacidad bruta, la cual fue usada para diversos experimentos hasta
que fue demolida en 1999 porque el programa de investigación terminó. Actualmente, la
tecnología para construir una planta OTEC es conocida y los componentes necesarios están

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disponibles comercialmente (para uso en otras aplicaciones). La razón por la cual no se han
construido plantas comerciales ha sido esencialmente económica. La administración del
presidente norteamericano Ronald Reagan favorecía la energía nuclear y cortó los fondos que
se hubieran usado para desarrollar las plantas piloto OTEC en la década de 1980. Luego los
precios del petróleo bajaron a cerca de $10 por barril en la década de 1990, lo que hizo poco
atractivo el proceso. En ese momento, había muy poca consciencia sobre el calentamiento
global.

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MARCO TEORICO
EL AGUA MARINA COMO RECURSO
EL APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS MARINOS
Desde tiempo inmemorial, el mar no ha sido obstáculo para que la población de esas épocas se
movilizara entre las zonas habitadas y obtuviera parte de sus necesidades de subsistencia.
Inicialmente se vio el mar como una fuente de alimentos y posteriormente, y de forma gradual,
como la vía de comunicación global y de explotación de sus recursos. Los grandes
descubrimientos la exploración de nuevos continentes y de sus recursos han marcado la
sucesión del poder de las grandes potencias mundiales. El dominio del mar y de sus recursos
continua siendo hoy en día el objetivo, no ya de los países, si no de las grandes multinacionales.
Uno de los recursos marinos explotados más antiguos que conocemos es el de la sal obtenida
por el procedimiento de evaporación en las salinas (costeras o continentales). La sal, se utiliza
desde tiempos remotos tal como aparece en un escrito chino de Farmacología de hace 4700
años (Png tzao kan mu) en el que se mencionan más de 40 variedades de sal y la forma de
obtenerlas por evaporación de agua de mar.
Los avances en la explotación de recursos no vivos del océano no han alcanzado su desarrollo
hasta que no se obtuvo un conocimiento cada vez más preciso del dominio marino. Este
conocimiento se ha desarrollado rápidamente a partir de las grandes campañas de exploración
científica de mediados del siglo XIX, con las campañas del Beagle, del Challenger (Corfieldi 2003)
y posteriores. Los grandes descubrimientos sobre los fondos oceánicos, la evolución de las
cuencas o de la presencia de las dorsales oceánicas y sus recursos minerales, son mucho más
recientes que la mayoría los descubrimientos de otras ramas científicas. La tecnología necesaria
para el descubrimiento de estos recursos no ha podido ser desarrollada hasta lograr los medios
de detección submarina desarrollados a partir de las dos grandes guerras. La Geofísica marina
ha sido el elemento fundamental, tanto para la cartografía del fondo marino mediante sistemas
de sonar, como para el conocimiento del trasfondo marino mediante la sísmica de reflexión, la
gravimetría y la magnetometría. El impulso definitivo y desarrollo de la tecnología de
exploración y explotación de los fondos marinos lo ha proporcionado la industria petrolera.
TIPOS DE RECURSOS
Una primera diferenciación en cuanto a los tipos de recursos que se pueden obtener, ya sea
directamente del agua marina, de su presencia en el mar o en los depósitos del fondo marino,
será aquella que contempla su carácter temporal o capacidad de recuperación. El uso del
concepto de recurso renovable, implica conocer el tiempo y las características del medio,
necesarios para que el sistema permanezca estable. El caso de los recursos vivos es
posiblemente el más sencillo, ya que podemos calcular el nivel de explotación que mantenga la
población «estable» sin influenciar en conjunto trófico. En el caso de los recursos renovables
físicos o minerales, el «tiempo de residencia Tr, es el que nos dará la posibilidad de clasificarlo
como renovable. No obstante, también se deberán tener en cuenta los factores de ‹demanda>,
y reservas totales, la relación de los cuales podrá determinar la viabilidad de una explotación
razonable. Siguiendo lo expuesto más arriba, se ha partido de la siguiente diferenciación de los
recursos marinos no vivos: recursos renovables (agua de mar y componentes), recursos

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minerales (excluyendo los hidrocarburos) y los recursos energéticos marinos (eólicos, térmicos
y dinámicos).
Recursos renovables: sales y agua potable
De todos los productos obtenidos del agua marina destacan, tanto por su larga historia,
necesidad y aplicación para un sinfín de utilidades, como por la cantidad explotada a nivel
mundial, las sales obtenidas por evaporación en las salinas. A nivel mundial, la producción de sal
alcanza en la actualidad valores de unos 250 millones de toneladas, de las que más del 50% se
obtienen a partir del agua marina en las salinas litorales. Según la fuente (SiC) Las reservas de
sal común contenidas en el agua de mar son consideradas inagotables, al igual que las fuentes
energéticas básicas necesarias para la recuperación de esta sal (el calor solar y la energía cinética
del aire), factores que redundan en costes de obtención considerablemente menores que los de
la extracción de sal de roca por métodos mineros. El concepto «inagotable» tanto del recurso
como de la fuente energética viene de ser ambos el recurso rentable por excelencia, ya que el
primero de ellos, la sal, lo es por su composición, concentración y ciclicidad, y la energía solar
también por su origen.
Además de la obtención de sal común, y derivados, la infinidad de elementos que se hallan en
disolución en el agua de mar (prácticamente todos los elementos del sistema periódico) aunque
sea en concentraciones muy pequeñas, la cantidad total presente puede ser considerable
debido al volumen del agua oceánica (1,350 millones de kilómetros cúbicos de agua). Un
ejemplo carismático lo constituye el intento de extracción de metales del agua, como el oro,
cuyo contenido total en el agua oceánica es de cerca de 10Mt. Fue Ernst Bayer (1920), de la
Universidad de Tubinga, el primero obtener oro del agua del mar (1,4 microgramos en 100 litros)
pero a un costo muy superior al del propio metal.
La situación actual de explotación del agua de mar ha alcanzado o generado un cambio radical
en la relación de explotación de la sal marina, llegándose a la inversión del ciclo de explotación:
hemos pasado de evaporar el agua para obtener su «residuo seco» a eliminar este residuo para
obtener el agua «dulce» debido los problemas de abastecimiento en agua potable. Lo que un
día parecía solo una posibilidad remota, solo aplicable en países lejanos como en oriente medio,
ahora constituye la solución a la falta de recursos de varios países.
El proceso desalación produce, además de un costo elevado aunque cada día más asequible
gracias a la mejora de la tecnología (osmosis inversa) y de las membranas que utilizan los
sistemas, la emisión de un efluente de elevada salinidad que devuelve al mar las sales extraídas.
Otro aspecto a tener en cuenta en un futuro próximo es el de la posible utilización del agua
hipersalina de rechazo para la extracción o explotación de sus sales que en volumen son
equivalentes a las producidas por concentración en las salinas litorales.
Recursos no renovables: minerales oceánicos
La explotación de los recursos minerales (no renovables marinos) se halla todavía en un estadio
inicial, si la comparamos con la realizada a nivel continental, donde ha alcanzado elevadas cotas
de desarrollo en el último siglo y medio. Mención aparte merecen algunas explotaciones de las
zonas más próximas al continente como la explotación de áridos, de placeres metálicos, o de
yacimientos de fosfatos marinos y litorales altamente explotados, cuyas reservas son limitadas
a periodos de tiempo corto, con la excepción de Sudáfrica o Marruecos.

11. 11 | P á g i n a
Los yacimientos marinos profundos de minerales metálicos, deben su origen a la precipitación
de ciertos metales por las aportaciones de las aguas hidrotermales de las zonas de dorsal
oceánica, que en condiciones de muy baja tasa de sedimentación y elevada presión, producen
concreciones en forma de nódulos metálicos, en los que domina el Manganeso. Estos nódulos
polimetálicos han sido objeto de exploración (y de explotación experimental) ya que presentan
un elevado interés económico, con unas reservas estimadas muy notables.
Al comparar las reservas continentales y marinas, se observa inmediatamente que las primeras
abastecen sobradamente las necesidades del consumo mundial. Las experiencias realizadas o
proyectadas para la explotación de este recurso marino profundo presentan aspectos muy
interesantes para resolver los problemas técnicos derivados de la alta presión hidrostática a la
que se hallan (varios centenares de atmósferas) y la concentración dispersa en la superficie de
los fondos abisales.
LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA DEL MAR
La magnitud de los procesos marinos como su dinámica, capacidad de transporte, inercia,
continuidad, etc., siempre ha producido un gran interés debido a la energía que conllevan. Esta
magnitud contrasta siempre con las dificultades inherentes a cualquier actuación en este medio.
El aprovechamiento de las corrientes oceánicas para la navegación o las de marea en las zonas
de estuario, constituyen el preludio del amplio campo de investigación que se está llevando a
cabo en la actualidad, no solo para aprovechar su energía mecánica si no también la energía
térmica que almacena a partir de la radiación solar. Podernos comparar el océano con una
bomba de calor que impulsa la llamada «cinta transportadora» de las aguas cálidas en superficie
y frías en profundidad, que responde a la estructura térmica producida por el calentamiento
superficial en latitudes intermedias y al enfriamiento e inmersión hacia zonas más profundas
por aumento de su densidad en latitudes elevadas. Esta disposición vertical de las aguas permite
la existencia de gradientes de temperatura de hasta 15°C entre la superficie y 1000m de
profundidad, suficientes para su aprovechamiento térmico. Con esta finalidad, existen varios
prototipos y proyectos denominados OTEC (conversión de la energía térmica del océano), como
los desarrollados por la agencia del agua en Hawái.
Este tipo de proyecto solo puede desarrollarse en zonas oceánicas cálidas, donde las costas
tengan a poca distancia profundidades considerables (>1000m), o mediante instalaciones
flotantes. La energía se obtiene mediante un sistema intercambiador que impulsa un generador
mediante un fluido intermedio en ciclo cerrado (NH4) o abierto. Además de producir
electricidad, estos sistemas se han proyectado con diversas aplicaciones, como para obtener
agua potable, refrigeración o piscicultura. La obtención de energía solar también está
contemplada para zonas marinas mediante la instalación de plataformas flotantes, en las que se
combinarían distintas tipologías de recuperadores, como los de tipo OTEC.
El aprovechamiento de la energía dinámica del mar es una opción que también está alcanzando
un nivel de investigación tecnológica importante. Las centrales mareomotrices existentes son
un ejemplo de su aplicación, aunque su construcción conlleva incompatibilidades de ocupación,
la mayor parte de las veces insalvables. La energía eólica, aunque no sea propiamente marina,
está en estos momentos en el punto álgido de aplicación. Los campos eólicos marinos de la costa

12. 12 | P á g i n a
Oeste de Dinamarca están siendo el ejemplo a seguir para la mayor parte de países europeos y
de Norteamérica.
Las corrientes marinas y oleaje constituyen otro objetivo en el diseño de nuevos prototipos de
recuperadores de la energía mecánica. Un ejemplo lo tenemos en los sistemas de cadenas de
flotadores articulados que oscilan a merced de las olas e impulsan un fluido que a su vez acciona
un generador, o aquellos que aprovechan los cambios sucesivos de nivel para obtener un efecto
de compresión en el interior de cámaras, estancas, etc.
TEMPERATURA DEL AGUA DE LOS OCÉANOS
Si se desea saber más acerca de la temperatura de los océanos, primero tienes que aprender
sobre las partes de los océanos. La parte superior de los océanos es conocida como capa
superficial. Después sigue una capa limítrofe llamada termoclina. La termoclina separa la capa
superficial de las aguas profundas de los océanos. Las profundidades del océano son la tercera
parte de los océanos.
El Sol llega a la capa superficial de los océanos y calienta el agua. El viento y las olas mezclan esta
capa de la superficie con las que le siguen, de manera que el calor también se mezcla en
dirección descendente. La temperatura de la superficie del agua varía fundamentalmente con la
latitud. Los mares polares (alta latitud), pueden ser tan fríos como -2 grados centígrados (28.4
grados Fahrenheit), mientras que el Golfo Pérsico (baja latitud), puede ser tan caliente como 36
grados centígrados (96.8 grados Fahrenheit). El agua de los océanos tiene un promedio de
salinidad de 35 psu, se congela a -1.94 grados Centígrados (28.5 grados Fahrenheit). Eso significa
que en latitudes altas se puede formar hielo. La temperatura promedio en las aguas de la
superficie océanos es de aproximadamente 17 grados Centígrados (62.6 grados Fahrenheit).
Un 90 % del volumen total de los océanos se encuentra por debajo de la termoclina, en las
profundidades de los océanos. Las profundidades de los océanos no están bien mezcladas. Las
profundidades de los océanos están formada por capas horizontales de la misma densidad.
Muchas de las aguas de las profundidades de los océanos tienen una temperatura entre 0 y 3
grados Centígrados (32-37.5 grados Fahrenheit)!. ¡Hay mucho frío allá abajo!.

13. 13 | P á g i n a
CORRIENTES EN EL MAR
El fondo del océano esta entrecruzado por grandes cordilleras de montañas mayores que
cualquiera de tierra firme. Algunas de esas montañas sobresalen en la superficie del agua y sus
cimas se convierten en islas. Existen cañones en el fondo del océano que rivalizan incluso con el
Gran cañón.
Las corrientes en la atmosfera distribuyen el calor de los trópicos a otras partes del mundo, y de
manera similar el océano tiene corrientes que actúan eficazmente en la misma manera.
La capacidad del océano para almacenar y transportar grandes cantidades de calor, mucho más
que la atmosfera, tienen un profundo efecto sobre el clima. Los océanos retienen el calor del
verano y lo desprenden lentamente en invierno, moderando la temperatura terrestre entre
estaciones.
Además para modificar de manera apreciable la temperatura de los 1000 primeros metros del
océano se necesitaría una década y para hacer lo mismo con las profundidades abisales se
necesitan mil años o más.
Los océanos son una gran factoría química, tomando sustancias toxicas de los continentes y de
la atmosfera y convirtiéndola en ingredientes sustentadores de vida.
Variación de temperatura en las costas ecuatorianas
La Costa recibe el influjo de masas de aire húmedo ecuatorial en invierno, y de masas
subtropicales, cálidas y secas, procedentes del Pacifico, en verano. No es, pues, de gran
importancia la acción de la contra corriente ecuatorial del Oeste, cuyas aguas cálidas
contribuyen de todas maneras a incrementar las lluvias en la parte norte. Por el contrario, son
mayores los efectos de la corriente de Humboldt, cuyas aguas frías abandonan la línea de la
costa a la altura de Manabí, para dirigirse hacia las islas Galápagos. Las temperaturas medias
oscilan alrededor de los 28 °C (invierno) y los 25 °C (verano). Ayuda a mitigar el calor del verano

14. 14 | P á g i n a
un viento del suroeste, frío y seco, al que suele designarse como "viento de Chanduy",
procedente del mar. Las lluvias disminuyen en general, de N. a S., por lo que, mientras las
cuencas de los ríos Esmeraldas y Santiago y buena parte también de la cuenca del Guayas,
pertenecen al sector de las lluvias constantes, la península de Santa Elena, en el extremo
occidental de la provincia de Guayas, es muy árida, con un máximo de 500 mm de precipitación
anual y diversos lugares de El Oro se muestran amenazados por la sequía.
Clima de la Costa
Esta región posee un clima tropical o ecuatorial, cuya temperatura media anual varía
entre 22 y 26 °
C. Se caracteriza por las constantes precipitaciones en forma desigual en
los distintos lugares y durante todo el año; los principales meses de lluvia se sitúan entre
diciembre y mediados de mayo, período considerado como de invierno. Esta
desigualdad en la precipitación pluvial obedece al efecto de las corrientes marinas de
Humboldt y El Niño.
Principalmente se consideran dos grandes zonas climaticas de la Costa ecuatoriana:
Cálida-fresca-seca y cálida-ardiente-húmeda.
- La primera se extiende desde el puerto de Manta hasta la Isla Puná ydesde el perfil
costanero hasta la cordillera Costanera. Sus tierras son secas y áridas. Su temperatura
ambiental oscila entre 23 y 26 °C, con continuas corrientes de aire procedentes del mar.
- La segunda comprende los territorios de la costa interna hasta los declives de la
cordillera Occidental; por estar alejada del mar, su clima es extremadamente caluroso.
Tiene una temperatura de 26 °
C, con constantes lluvias.
LA COSTA

15. 15 | P á g i n a
La temporada de lluvias se extiende de diciembre a julio-agosto. Las nubes o la garúa
(niebla húmeda) están a menudo presentes. La costa norte del Pacífico tiene una
temperatura promedio anual de 25 a 31 ° (estación cálida de diciembre a febrero),
mientras que el sur es más cálido debido a las corrientes frías del océano. La natación es
agradable durante todo el año. De hecho, la temperatura del agua varía de 22 ° C a 25 °
C con un período de enero a mayo, donde la temperatura media del agua es de 24 ° C y
el resto del año de 22,5 ° C
ENERGÍA OCEÁNICA
La energía que puede extraerse del océano puede ser de tipo mareomotriz (marcas), undimotriz
(a partir de las olas) y térmica oceánica.
La energía mareomotriz aprovecha la energía cinética de las mareas provocada por la acción
gravitatoria del sol y la luna. La energía mareomotriz total es el orden de 3-10^10 MW, de la
que únicamente se aprovecha una ínfima parte. El rendimiento de estas centrales es del 25%.
Una central mareomotriz consiste en encauzar el agua de manera en una cuenca accionando las
turbinas de una central eléctrica. Cuando las aguas se retiran, tambien generan electricidad,
usando un generador de turbina reversible.

16. 16 | P á g i n a
Un efecto comprobado, tras la construcción de la prese es que el nivel máximo que alcanza el
agua disminuye, mientras el nivel mínimo aumenta. Ello es debido a que las corrientes son
menores y la costa está sometida a menores efectos erosivos que el oleaje disminuye. Asimismo
existen alteraciones en la salinidad de las aguas, en particular a las especies migratorias.
La disminución del oleaje mejora la turbidez del agua y con ello la acción fotosintética que es
más intensa y penetra a mayor profundidad lo que ocasiona una proliferación de algas y vida
vegetal que, a veces, puede ir en detrimento a las existentes. En cualquier caso es recomendable
llevar a cabo un exhaustivo estudio ecológico.
Las presas, de innegable afectación visual, pueden desempeñar un papel útil en la protección
contra inundaciones y maremotos y mitigar los efectos de las tormentas en las zonas costeras.
La energía undimotriz, que aprovecha la energía de las olas marinas, tiene su origen en el sol,
incluso hay quien la considera como una forma de energía sola concentrada. El 0.3% de la
energía sola se transforma en energía undimotriz, desplazando las olas o grandes distancias con
una perdida energética mínima. Por ejemplo, una ola de 1.5 metros de altura y un periodo de
diez segundos genera una energía de 15 MW por cada kilómetro de costa.
Debe tenerse en cuenta que la energía generada es directamente proporcional al cuadrado de
la altura de las olas. Su funcionamiento consiste en aprovechar la energía de la oscilación vertical
de las olas a través de unas boyas que se elevan y descienden sobre una estructura similar a un
pistón, donde se instala una bomba hidráulica. Cuando entra y sale el agua de la bomba impulsa
un generador que produce electricidad, transmitiendo la corriente hasta la costa a través de un
cable submarino.
Otra opción para aprovechar la energía undimotriz consiste en los dispositivos de la columna
oscilante, basados en el movimiento del agua en el interior de una cámara sumergida abierta
por debajo del nivel del mar.
El diseño es de tipo Venturi, estrechando la zona de turbina para aumentar la velocidad del aire.
El rendimiento de esta instalación oscila entre el 30% y 50%.

17. 17 | P á g i n a
ENERGÍA TÉRMICA OCÉANICA
El océano es el mayor colector de energía solar del mundo. En un día cualquiera, Los 60 millones
de kilómetros cuadrados que cubren los mares tropicales, absorben una radiación solar
equivalente al contenido térmico de 250000 millones de barriles de petróleo. A pesar de la gran
abundancia actual de este producto, varios países continúan persiguiendo el objetivo de
convertir una fracción de esa energía en electricidad. La técnica se conoce por las siglas inglesas
OTEC, que corresponden a “conversión de la energía térmica del océano
Consiste en aprovechar la diferencia de temperatura en mares y océanos. Dicha energía se
produce a partir del calor acumulado en la superficie. Esta técnica es aplicable en zonas
tropicales, ya que en la superficie la temperatura del agua puede alcanzar los 25°C, mientras que
a partir de 500 metros es de unos 5°C.
En un sistema OTEC, la fuente de energía térmica es el agua cálida del mar, la cual genera
electricidad a través de dos métodos:
Uno de ellos (que trabaja con un fluido de punto de ebullición bajo) opera en ciclo cerrado. En
este método el sistema contiene el líquido operante y lo recicla de modo continuo, de forma
similar al líquido operante de un refrigerador; este sistema utiliza un líquido operante con un
punto de ebullición bajo como el amoniaco, propano, óxido de etileno o el freón. El líquido se
bombea a través de un termopermutador (el evaporador), donde se evapora por acción del agua
cálida del mar que se alimenta mediante la tubería correspondiente. El vapor hace girar una
turbina conectada a un generador de electricidad. El vapor descargado de la turbina, a baja
presión, pasa por un segundo termopermutador (el condensador), donde se enfría con agua
bombeada de las profundidades marinas, a través de la tubería de agua fría. Las bombas
devuelven el líquido operante condensado al evaporador, para repetir nuevamente el ciclo.

18. 18 | P á g i n a
El otro (el sistema de baja presión) trabaja en ciclo abierto. En esta operación el líquido operante
es agua caliente de mar en constante renovación. Ésta hierve violentamente en la cámara de
vacío, produciendo vapor de baja densidad. Podemos representar el proceso como una
generalización del fenómeno que hace que el agua hierva a temperaturas más bajas a medida
que aumenta la altitud.
La cámara de vacío permite que un sistema de ciclo abierto funcione a presiones equivalentes a
las que prevalecen en altitudes comprendidas entre 27 y 30 kilómetros sobre la superficie de la
tierra. Estas bajas presiones crean problemas particulares, entre ellos, la tendencia de agua
marina a producir gases disueltos. Dado que tales gases no pueden condensarse, pueden
inutilizar el sistema, a menos que se eliminen de modo continuo.
En esta planta, el agua caliente que se convierte en vapor no llega al 0.5 %. De aquí que se
requieren grandes cantidades de agua en la planta para generar vapor suficiente con que
propulsar la imponente turbina de baja presión. El ciclo se completa con la condensación del
vapor con agua de mar fría. Esta condensación puede llevarse a cabo directamente, mezclando
el agua fría del mar con el vapor, o indirectamente, en un condensador de superficie. En tal
condensador, el vapor y el refrigerante (el agua fría del mar) quedan separados físicamente por
tabiques. Mediante este sistema, el vapor condensado queda exento de las impurezas del agua
de mar, con lo que la operación comporta el beneficio adicional de producir agua desalinizada.
(Díez, 2002)

19. 19 | P á g i n a
(Ramos Castellano, y otros, 2004)Entre los principales componentes que constituyen una planta
maremotécnica se encuentran:
• Evaporadores
• Turbinas
• Condensadores
• Tuberías y bombas
• Estructuras fijas y flotantes
• Sistemas de anclaje
• Cables submarinos(si la central es flotante)
Estos elementos son en todos los casos de uso común en la industria, pero las características
específicas (especialmente en cuanto a materiales) que deben cumple para su uso en este tipo
de plantas, obligan a la puesta a punto de toda una tecnología, cuyo estado de desarrollo actual
es muy diferente para los distintos componentes del sistema. Esto hace que este método de
obtención de energía no se desarrolle con rapidez.
Otra forma de aprovechar las instalaciones, es la de integrar en las plantas maremotécnicas
otras actividades aparte de la producción de energía eléctrica, tales como:
▪ Producción de agua potable en los sistemas de ciclo abierto
▪ Obtención de agua de refrigeración
▪ Acuicultura, utilizando el agua de las profundidades, ya que es más rica en nutrientes, para
desarrollar diferentes especies marinas de interés alimenticio
▪ Generación de Hidrógeno, y utilizarlo como combustible en centrales termoeléctricas del
futuro, eliminando así la utilización del combustible fósil.
▪ Convertir energía química en eléctrica, aprovechando para ello la diferencia de potencial
eléctrico existente entre los sedimentos del fondo oceánico y el agua salada circundante.
Esta energía podría resultar útil para abastecer los sistemas de control que se hallan
sumergidos que además permiten, entre otras cosas, conocer las variaciones climáticas y la
situación de los recursos y ecosistemas marinos.
Sistema Híbrido

20. 20 | P á g i n a
En un sistema híbrido el agua caliente del mar entra en un evaporador donde es súbitamente
evaporada, de forma similar a lo que ocurre en un proceso de evaporación de ciclo abierto.
El calor del vapor obtenido se utiliza para vaporizar el fluido de trabajo, de bajo punto de
ebullición, que circula en un ciclo cerrado. El fluido vaporizado acciona una turbina que
produce electricidad. El vapor obtenido del agua de mar se condensa dentro de
intercambiador de calor proporcionando agua desalinizada, que puede ser utilizada para
consumo humano, agrícola etc.
OTROS SISTEMAS ASOCIADOS A OTEC
Ciclo Kalina
El ciclo Kalina, desarrollado por el Dr. Alexander Kalina en 1984 es un proceso
termodinámico para la conversión energía térmica en energía mecánica utilizable.
Se utiliza una solución de 2 fluidos con diferentes puntos de ebullición para su fluido de
trabajo. (70% de Amoniaco y 30% de Agua)
Este ciclo termodinámico fue creado para sustituir al ciclo de Rankine de la parte baja de un
ciclo combinado que operaba con una turbina de gas en la parte superior del ciclo, con esto
se pretendía obtener mayor potencia de salida y se demostró que con esta nueva
configuración la eficiencia era de 1.6 a 1.9 mayor que con el ciclo Rankine. La principal
diferencia que hace que el ciclo de Kalina presente mejores resultados que el ciclo de
Rankine es que la pérdidas exergéticas se ven reducidas al producirse un mejor acople de
los perfiles de temperatura de la fuente de calor sensible y del fluido de trabajo (mezcla
agua-amoniaco). En ciclo de Kalina al utilizar generalmente una mezcla agua-amoniaco que
es zeotrópica, la ebullición no se produce a temperatura y presión constante y comienza a
cambiar de fase apenas empieza a recibir energía, lo que implica que el calor sensible de la
fuente de calor es mejor aprovechada y los perfiles de temperatura de ambos flujos se
acoplan mejor.

21. 21 | P á g i n a
El ciclo básico de Kalina se compone de una caldera de recuperación de calor como
generador de vapor (HRVG), una turbina que trabaja con vapor de amoniaco, un subsistema
de destilación y condensación (DCSS). En el DCSS el flujo de la turbina se enfría en el
recuperador, y a continuación se mezcla con una solución pobre en amoniaco con el fin de
aumentar la temperatura condensación.
La solución básica resultante se condensa
en el condensador y luego es llevada hasta
el recuperador de baja presión. El flujo
principal pasa por el recuperador y se
introduce en el separador. El vapor
saliente se mezcla con la solución básica
rica para obtener una mezcla adecuada,
después se condensada y se le eleva la
presión antes de entrar en el generador de
vapor.
Debido a esta capacidad de sacar el
máximo beneficio de la diferencia de
temperatura encuentra aplicaciones en la reutilización del calor industrial de procesos, para
aprovechar la energía geotérmica, energía solar, y el uso de calor residual de las centrales
eléctricas
Ciclo Uehara
Este ciclo es sin duda el más complejo de todos, ideado por científicos japoneses (profesor
Uehara Haruo y colegas), sólo con ver el circuito ya nos podemos hacer una idea de su
complejidad.
La mezcla de NH3 y H2O calentada, es dividida en NH3-H2O vaporizado y en NH3 líquido. La
mezcla gaseosa genera electricidad en la primera turbina, tras ello, parte del vapor se envía
a un calentador mientras que el resto pasa a la segunda turbina. El amoníaco líquido absorbe
el vapor de la segunda turbina. El líquido resultante es enfriado (vuelve a estado líquido) y
se reenvía para comenzar de nuevo el proceso.
Todas las plantas requieren de una tubería telescópica de entrada de gran diámetro,
sumergida a unos 2km de profundidad, para conducir la mayor cantidad de agua fría de la
profundidad al condensador, por lo que los costes de implantación son enormes; las plantas
de este tipo son poco competitivas. (Puyuelo, y otros, 2005)

22. 22 | P á g i n a
Comparaciones entre los ciclos
CICLO ABIERTO/CERRADO/HÍBRIDO CICLO KALINA/UEHARA
1.-La temperatura del fluido permanece
constante durante procesos de
ebullición y condensación
2.-La presión disponible del vapor
depende de la temperatura
1.-La temperatura del fluido cambia
durante los procesos de ebullición y
condensación
2.-La presión del vapor puede
controlarse variando la relación
amoniaco/agua
➢ Ventajas
▪ Utiliza fuentes de energía limpia y renovable. El agua caliente de la superficie y el agua fría
del fondo del océano reemplazan la utilización de combustibles fósiles.
▪ La producción de dióxido de carbono y otras sustancias químicas que contribuyen
al calentamiento global y la lluvia ácida es mínima o nula.
▪ Los sistemas y centrales producen agua potable y electricidad.
▪ La cantidad de energía solar acumulada sobre las capas superficiales del océano podría llegar
a cubrir la mayoría de las necesidades energéticas de la humanidad.
▪ Ayuda a reducir la utilización y dependencia de combustibles fósiles importados.
▪ El agua fría del fondo oceánico utilizada en la producción de energía maremotérmica puede
ser empleada para la producción de aire acondicionado en edificios, alimentación de peces
y crustáceos, algas y plantas marinas. (Díez)
➢ Desventajas
▪ Los costos de las plantas maremotérmicas superan los costos requeridos al emplear
combustibles fósiles para la producción de energía.
▪ Las plantas maremotérmicas deben ser ubicadas en zonas cuya variación de
temperatura a lo largo del año sea de 20ºC.
▪ La construcción de centrales y la tubería requerida para el funcionamiento del sistema
puede afectar los arrecifes coralinos y ecosistemas costeros. (Díez)

23. 23 | P á g i n a
Desafíos que debe enfrentar la OTEC
▪ Las tuberías tienen que ser amplias y llegar a varios miles de metros de profundidad para
lograr la diferencia de temperatura necesaria. El mantenimiento de la instalación es
delicado, ya que hay que luchar contra la corrosiva agua salada y la materia orgánica que
deteriora los tubos y demás componentes. Las condiciones meteorológicas adversas de las
zonas tropicales, como tormentas o huracanes, pueden acabar con estas instalaciones. Los
defensores de la OTEC argumentan que la tecnología no sería un problema, sino, una vez
más, el coste: la industria petrolera ha hecho frente a estos problemas durante décadas y
sólo habría que invertir en soluciones similares.
▪ El posible impacto ambiental de la OTEC es otro motivo de debate. Los nutrientes en el
agua fría de las profundidades podrían ayudar a prosperar a las granjas de acuicultura,
pero también a otros organismos no deseados. El bombeo de miles de millones de litros de
agua de las profundidades podría alterar las condiciones de estas zonas, en las que
también hay vida. Los posibles derrames del amoniaco o el freón utilizados en el sistema, o
de la sal producto de la evaporación del agua, deberían ser tenidos en cuenta. Las plantas
OTEC podrían también constituir una amenaza para la pesca o la explotación minera
futura.
▪ Algunos expertos señalan el riesgo de que estas instalaciones pudieran modificar
las condiciones meteorológicas, al igual que los sistemas de geoingeniería. Si la
temperatura superficial del océano se altera, aunque sólo sean unas pocas décimas
de grado, es posible que se desvíe el curso de las tormentas tropicales. (Vista al
Mar, 2011)
APLICACIONES DEL CICLO OTEC
En la actualidad, la tecnología de OTEC se mueve de manera experimental o en fase de
proyecto. La crisis del petróleo de la década de los setenta supuso su época dorada, con la
creación de varias instalaciones. Superada la crisis, el apoyo a estas plantas desapareció. Los
costos crecientes de los combustibles fósiles y la atracción por las energías ecológicas han
revivido hoy en día su interés. El año pasado, por primera vez mucho tiempo, el Departamento
de Energía de EE.UU. otorgó una subvención a proyectos de OTEC.
Una de las iniciativas más destacadas corresponde al Laboratorio de Energía Natural de Hawai,
creado en 1974 por el Gobierno estadounidense con el fin de impulsar este sistema. En 1979,
sus responsables, con el apoyo de varios socios privados, producían por primera vez energía
eléctrica en red con un sistema de OTEC de ciclo cerrado en mar abierto. La instalación se
ubicaba en un barco a dos kilómetros y medio de la costa de Hawai y generaba energía para
cubrir la iluminación y los sistemas eléctricos del buque.
En 1984, el Instituto de Investigación de Energía Solar de EE.UU. (el NREL hoy día) desarrolló
un evaporador vertical para convertir agua de mar tibia en vapor de baja presión para plantas
de ciclo abierto. En 1993, la planta experimental de ciclo abierto de Keahole Point, en Hawai,
produjo 50 kilovatios (kW) de electricidad. En 1999, el Laboratorio de Energía Natural lograba

24. 24 | P á g i n a
250 kW con su central piloto de ciclo cerrado, la mayor instalación de este tipo puesta en
funcionamiento hasta la fecha.
Tras una década de trabajo, la compañía Tokyo Electric Power culminó en 1981 una planta de
ciclo cerrado en la isla de Nauru, en el Océano Pacífico central. La instalación generaba unos
120 kW, de los que 90 se utilizaban para consumo propio y el resto para suministrar
electricidad a una escuela y otros lugares de la isla. En la India, el Instituto Nacional de
Tecnología del Océano puso en marcha una planta piloto, pero se paralizó por falta de
financiación.
En el ámbito académico, diversos países han demostrado un interés creciente. Japón, a pesar
de carecer de áreas de potencial OTEC, ha trabajado en esta tecnología para exportarla a otras
regiones. El Instituto de Energía Oceánica de la Universidad de Saga ha logrado varios premios
por sus avances. En Filipinas, el Departamento de Energía ha trabajado con expertos japoneses
para seleccionar 16 posibles sitios de OTEC. Taiwán y varios países europeos también han
explorado este sistema como parte de su estrategia energética a largo plazo. En Puerto Rico,
varios expertos han
Señalado las posibilidades de una zona a dos millas de las costas de Maunabo. Diversas
empresas privadas estadounidenses también han planteado la idea de una planta de OTEC,
pero por el momento se encuentra en fase de proyecto.
DESALINEACIÓN DEL AGUA
Recientemente, ha resurgido el interés en OTEC, debido a varias causas. Un factor
importante es el llamado "Nexo agua-energía". Para producir energía se requieren
grandes cantidades de agua y para producir y distribuir agua potable se requieren
grandes cantidades de energía. Esto lleva algunos analistas a considerar que el agua
puede ser una de las principales fuentes de conflictos en el Siglo XXI. Por esto, OTEC
resulta altamente pertinente hoy en día, particularmente para países en desarrollo que
dependen del petróleo u otras fuentes de energía importadas.
El agua y la energía son reconocidos como dos de los asuntos más importantes del
internacional orden del día medioambiental de desarrollo. Estos dos recursos críticos
son indispensables no sólo para el bienestar del mundo moderno sino también para la
preservación de la vida. (Mathioulakis et al, 2007; Bouchekima 2003) .Todo el mundo
sabe que la tierra es llamada "planeta de agua”, aproximadamente 70 % de la superficie
de la tierra está al amparo del mar, y 98.5 % de agua (H2O) en este planeta existe
contenido en agua de mar. En la Figura se muestra la distribución global de agua en el
planeta.

25. 25 | P á g i n a
La escasez de agua dulce en muchas zonas de nuestro planeta y la mayor
industrialización y desarrollo de muchos países, requiere mayores cantidades de agua.
Para paliar este problema en muchos lugares, hay que recurrir a otras vías y tecnologías
distintas de las que en otros lugares se han considerado como convencionales. La
desalación de aguas salobres y aguas del mar está siendo el procedimiento más
empleado en aquellas regiones más necesitadas de agua dulce. La desalación consiste
esencialmente en eliminar las sales disueltas en el agua de mar o salobre.
Antes de someter el agua al proceso de desalación hay que proceder, en general, a un
pretratamiento (desinfección, filtración, descarbonatación, desincrustación y
precipitación) para eliminar sólidos disueltos y en suspensión, que dificultarían y
encarecerían el costo del proceso de desalación propiamente dicho. Suele aplicarse
también una fase de post-tratamiento que incluye principalmente una remineralización,
ajuste de pH y desinfección. El agua del mar es muy salada porque tiene sales minerales
disueltas que precipitan cuando el agua se evapora. Debido a la presencia de estas sales
minerales, el agua del mar no es potable para el ser humano y su ingestión en grandes
cantidades puede llegar a provocar la muerte.
COMO SE REALIZA LA DESALINIZACIÓN EN EL CICLO OTEC
DESALINIZACIÓN TÉRMICA DE BAJA TEMPERATURA
Originalmente derivado de la investigación oceánica térmica conversión de energía,
desalinización térmica de baja temperatura (LTTD) se aprovecha de agua hirviendo a bajas
presiones, potencialmente, incluso a temperatura ambiente. El sistema utiliza las bombas de
vacío para crear un ambiente de baja presión, de baja temperatura a la que el agua hierve a un
gradiente de temperatura de 8-10 ° C entre dos volúmenes de agua. Agua de mar de
refrigeración se suministra desde profundidades de hasta 600 m. Esta agua fría se bombea a
través de bobinas para condensar el vapor de agua. El condensado resultante es agua purificada.
LTTD también puede aprovechar el gradiente de temperatura disponible en las centrales
eléctricas, donde grandes cantidades de aguas cálidas procedentes de la instalación, reduciendo
el consumo de energía necesario para crear un gradiente de temperatura.
Los experimentos se llevaron a cabo en EEUU y Japón para comprobar el enfoque. En Japón, un
sistema de evaporación de aerosol-flash ha sido probado por la Universidad de Saga. En Hawaii,
el Laboratorio Nacional de Energía probado una planta OTEC de ciclo abierto con el agua dulce

26. 26 | P á g i n a
y la producción de energía mediante una diferencia de temperatura de 20 ° C entre el agua
superficial y el agua a una profundidad de unos 500 m. LTTD fue estudiada por el Instituto
Nacional de Tecnología Oceánica (Niota) de la India desde 2004. Su primera planta LTTD abrió
sus puertas en 2005 en Kavaratti en las islas Lakshadweep. La capacidad de la planta es de
100.000 L / día, con un coste de € 37.904.050. La planta utiliza el agua profunda a una
temperatura de 7 a 15 ° C. En 2007, abrió una planta Niota LTTD experimental, flotando en la
costa de Chennai, con una capacidad de 1.000.000 L / día. Una planta más pequeña fue
establecida en 2009 en la Central del Norte Chennai térmica para probar la aplicación LTTD
donde el agua de enfriamiento de plantas está disponible.
Su principal aplicación es en zonas tropicales donde el mar es profundo. Una de sus
mayores ventajas es que permite la co-producción de agua potable (mediante
desalinización) junto a la de electricidad. Es posible producir hasta 2 millones de litros
por día (MLD), equivalente a alrededor de 0.5 millones de galones por día (MGD) por
cada megavatio de electricidad generada.
Acuicultura a partir de OTEC
En Hawai utiliza estos recursos en el aire acondicionado y para diversos cultivos. Los expertos
de este laboratorio han demostrado que los salmones y las langostas crecen más rápido con
estos nutrientes. En cuanto a las posibilidades agrícolas, los experimentos de esta planta
hawaiana han permitido el cultivo de algas comestibles y de más de cien tipos diferentes de
frutas y vegetales.
La demanda de algas, ya sea para el consumo humano o para la elaboración de diferentes
productos industriales, como algunos medicamentos, cosméticos, pinturas, productos textiles,
etc., se ha intensificado en los últimos años, llegando la producción mundial en 1985 a 3 583 000
toneladas.
Las algas han sido utilizadas como alimento desde tiempo inmemorial en los países orientales
como Japón y en algunos países americanos como México; es probable que las tradiciones y
gustos mantengan este consumo y posiblemente puedan sustituir a algunas hortalizas como la
lechuga y el apio, por su contenido nutricional y porque sus precios pueden ser más bajos. Su
principal valor nutritivo radica en las vitaminas y minerales que contienen, entre las que se
encuentran la A, la B2 y la B12, además de hierro y yodo.
El sistema Acuícola es el cultivo de organismos acuáticos, en particular peces, moluscos,
crustáceos y plantas acuáticas. La actividad de cultivo implica la intervención del hombre en
el proceso de cría para aumentar la producción, en operaciones como la siembra,
la alimentación, la protección de depredadores, etc. La actividad de cultivo también presupone
que los individuos o asociaciones que la ejercen son propietarios de la población en cultivo.
La acuicultura puede mejorar la calidad de vida de las poblaciones rurales y colocar un producto
de altísima calidad, accesible a las poblaciones urbanas.

27. 27 | P á g i n a
Botellas NISKIN
Las botellas oceanográficas están especialmente diseñadas para la toma de agua a
profundidades concretas. Según las necesidades y los objetivos de la toma de muestra
se pueden elegir diferentes tipos de botellas con diferentes características.
Una botella Niskin es un tipo de botella muy utilizada para tomar muestras de agua,
normalmente para estudios oceanográficos. El diseño de este tipo de botella es de Shale
Niskin en marzo de 1966. Las primeras botellas Niskin se hicieron de metal, aunque el
material más común en la actualidad es el PVC.
Una botella Niskin está constituida por un blando, es decir que está abierto en sus
extremos. Para cerrarla lleva dos tapones conectados con una goma elástica (de las
vendidas en las clínicas ortopédicas) que hace que se cierren cuando un sistema de
muelle suelta un cuerdecilla que los mantiene abiertas. Para hacer saltar el muelle se
lanza desde la superficie un mensajero (que no es otra cosa que un peso, normalmente
una pieza de plomo) que va bajando por el cab que sustenta la botella.
En muchas ocasiones se fija un termómetro en un brazo apartado del mensajero, para
que no haya peligro de que el quiebre en activar el cierre, para medir el gradiente de
temperatura del lugar de la muestra.
Otra manera de utilizar las botellas Niskin está a unos dispositivos llamados "rosetas" de
forma que varias botellas Niskin se disponen a una estructura circular (normalmente
metálica). La roseta se deja caer con una grúa en el barco oceanográfico y un sensor de
presión que tiene la misma roseta hace que se cierren a diferentes profundidades las
botellas teniendo así muestras a diferentes profundidades. Las rosetas pueden tener
hasta 36 botelles Niskin.
Tipos de botellas NISKIN
Botellas niskin estándar
Son las más usadas para el muestreo de agua en oceanografía, existen diferentes
modelos con distintas capacidades según la necesidad; desde botellas de 2 litros para
pequeñas muestras, hasta botellones de 30 litros usados normalmente para
filtraciones o incubaciones. Estas botellas pueden montarse en un sistema de roseta o
bien utilizarse con mensajero.

28. 28 | P á g i n a
Botellas niskin sin látex interno
Botellas recomendadas para aguas australes o polares. Estas botellas sustituyen la
goma de látex interna por resortes en la parte exterior, ya que en estas aguas, a bajas
temperaturas, disminuye la constante de elasticidad del látex, lo que dificultad el
cierre hermético de las botellas estándar.
Botellas niskin para muestreo de metales e hidrocarburos
Botellas especialmente diseñadas para el muestreo de metales traza o hidrocarburos,
ya que su sistema COC (Close-Open-Close) evita que el interior de la botella se
contamine con la capa superficial del agua, donde se sitúan aceites que pueden
contaminar las muestras. Además, eliminan la goma de látex interna convirtiéndolo en
un sistema con menor riesgo de contaminación.
Botellas Niskin para muestreo de gases disueltos
Estas botellas poseen las características de las botellas para el muestreo de metales
(COC), con el extra que permiten ser muestreadas sin necesidad de abrir el tapón de
entrada de aire, lo que evita posibles contaminaciones con los gases exteriores.
Características:
• Las botellas Niskin están disponibles en diferentes tamaños desde 1,7 hasta 10 l. No
incluyen mensajero
• Sistema de liberación por motor (24 Volt DC)
• Liberación manual o totalmente programable mediante un disparador secuencial
opcional (99 muestras máximo)
• El disparador incluye software: estado de las botellas, voltaje baterías, corriente del
motor, etc.
• Instalación opcional de CTD
• Montaje de termómetro reversible opcional
• Profundidad máxima 6000 m
Costo

29. 29 | P á g i n a
CONCLUSION
A nivel del aprovechamiento de las corrientes marinas, se han proyectado una gran diversidad
de prototipos, desde aquellos equipados con turbinas que directamente generan electricidad,
hasta sistemas sumergidos de elementos lineales cuya deformación impulsa un fluido interno
hacia una dinamo.
Sólo una pequeña parte de las sales contenidas en el agua de mar es susceptible de ser explotada
industrialmente, ya que sería preciso trata el agua de mar en cantidades tan enormes, que por
el momento, la construcción de las plantas químicas de explotación resulta antieconómica.
Con el aumento del precio del petróleo se convierte la OTEC en una atrayente alternativa para
producir energía eléctrica limpia por la posibilidad de producir agua desalinizada, productos
alimentarios, servicios de climatización, cloruro de litio, titanio y hasta hidrógeno; variante a la
cual se refieren los norteamericanos para producir el hidrógeno en el mar y llevarlo a tierra
firme, y utilizarlo como combustible en centrales termoeléctricas del futuro, eliminando así la
utilización del combustible fósil.
Indiscutiblemente la tecnología OTEC ha tenido grandes retos que vencer, como la corrosión por
la presencia del agua de mar, un costo de inversión superior a otras tecnologías y las grandes
dimensiones de los equipos tecnológicos y otras; pero sin dudas, la tubería para obtener el agua
fría del fondo marino por su alto costo, dimensiones, engorrosa colocación y fijación; y la baja
eficiencia del ciclo termodinámico, son las grandes barreras para su uso hasta el momento y
lenta introducción en la práctica social. Por otra parte, la búsqueda de información de patente
reporta una cantidad importante de autores trabajando sobre la alternativa de incrementar la
eficiencia del sistema y de cada uno de los equipos de esta tecnología; además de plantas OTEC
anexas a otras instalaciones, como por ejemplo la planta OTEC anexa a una refinería en Tokio,
donde se aprovechan los calores residuales de gases expulsados a la atmósfera, producto de la
refinación de petróleo.
Esperamos que en un futuro inmediato, el conocimiento científico del medio marino y el
desarrollo tecnológico permitan hacer realidad parte de estos proyectos que hoy parecen de
ciencia ficción. Respecto a los recursos no renovables es evidente que el conocimiento de las
reservas existentes, aunque gracias a nuevos descubrimientos éstas aumenten periódicamente,
siempre tendrán una fecha límite.
Los condicionantes económicos y el principio de sostenibilidad, son los que marcarán el futuro
del conjunto de los recursos marinos.

30. 30 | P á g i n a
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