“Las energías renovables oceánicas serán una pieza fundamental en la transición energética y la descarbonización”

Entrevista a José Joaquín Hernández Brito, director de la Plataforma Oceánica de Canarias

Los océanos se han revelado como un medio fundamental para el desarrollo de sectores emergentes e innovadores como el energético o el biotecnológico, que pueden actuar como motores de una economía sostenible y rentable. La Plataforma Oceánica de Canarias fue creada en 2007 para construir, equipar y operar un conjunto de infraestructuras para la investigación en el campo de la ciencia y la tecnología, con el objetivo de impulsar un uso responsable y sostenible de los recursos marinos.  Su director, José Joaquín Hernández Brito, nos habla del enorme potencial de esta denominada ‘economía azul’.

1. ¿Podría hablarnos de la labor y las metas de la institución?

El objetivo básico de PLOCAN es acelerar el desarrollo científico de excelencia y la madurez de las tecnologías para el uso responsable y sostenible del medio marino. Estamos comprometidos con la aplicación del conocimiento y la creación de valor social y económico, propiciando ecosistemas innovadores en torno a los grandes retos que afrontamos, tales como la transición ecológica, la seguridad alimentaria o la conservación y salud de los océanos. Desde nuestra plataforma, impulsamos el conocimiento y las tecnologías que demanda la economía azul para liberar su potencial, contribuyendo a la diversificación económica y el desarrollo de nuevas industrias alineadas con los ODS de Naciones Unidas y con la década de los océanos.
La institución persigue catalizar la concentración de talento y capacidades en torno a grandes retos científicos y tecnológicos como la extracción de energía renovable a costes competitivos para sustituir en condiciones de mercado a los combustibles fósiles. Las energías renovables oceánicas serán una pieza fundamental en la transición energética y la descarbonización.
Además de la energía, PLOCAN apuesta por la producción sostenible de alimentos lejos de la costa, integrando actividades acuícolas con la generación de energía. Propone un uso más eficiente del espacio marino, integrando actividades compatibles, aprovechando sinergias y mejorando la observación del medio, disponiendo de datos y modelos fiables que permitan una gestión basada en el conocimiento. Además, acelera la transferencia de tecnología entre disciplinas y sectores que puedan aportar valor a la exploración y gestión del medio marino, propiciando la colaboración público-privada y la adaptación de las normativas para su adecuación a las nuevas tecnologías y oportunidades de negocio.

2. PLOCAN participa en la reivindicación del mar y los océanos como motor económico fundamental, ¿qué sectores participan más activamente en esta ‘economía azul’?

La economía azul incluye el aprovechamiento de los recursos marinos, incluyendo las energías renovables, la producción de alimentos y compuestos de interés farmacológico, el transporte marítimo, el ocio y en general cualquier actividad que se realiza en medio costero y oceánico. Su potencial es enorme y apenas desarrollado. Sin embargo, ahora se hace acuciante gestionar de forma responsable el medio marino por varias razones críticas. Por un lado, es el medio que controla las condiciones del soporte vital del planeta tal y como lo conocemos ahora. Los impactos de los seres humanos sobre el planeta están sobrepasando la capacidad que el medio natural tiene para mantener su equilibrio actual. Hemos de conocer su estado, hacia donde evoluciona y mitigar los cambios que puedan ser perjudiciales. Para ello hace falta un esfuerzo coordinado internacional y el desarrollo de nuevas tecnologías y modelos de negocio sostenibles.
Por otro lado, estamos ante enormes oportunidades para el aprovechamiento de recursos renovables, sustituyendo prácticas insostenibles que dañan la salud de los océanos por una gestión del medio que mantiene sus capacidades y los servicios que el ecosistema ofrece. Es esencial conocer y valorar el capital natural de los mares y océanos y gestionarlo de forma inteligente, preservando sus capacidades para las generaciones venideras.

3. ¿Con que infraestructuras cuenta y cuál es su cometido?

PLOCAN cuenta con un banco de ensayos, una plataforma offshore, una flota de plataformas de observación, una base en tierra y capacidades para el procesamiento de los datos.
Se trabaja tanto en medio costero como en el océano abierto. Se conoce todavía muy poco el océano, de ahí el reto de ‘la década de los océanos’ sea aportar un conocimiento profundo para poderlo gestionar sosteniblemente mientras sea posible, antes de que los cambios afecten a equilibrios que no puedan luego revertirse, o que desaparezcan especies y ecosistemas esenciales para la biodiversidad o el mantenimiento de la salud de los océanos.
Los próximos años serán verdaderamente apasionantes por la cantidad de datos que las tecnologías de observación van a producir. Estimamos que solo en el año 2018 se generaron más datos de observación del medio marino que en todo el siglo XX, como consecuencia del desarrollo tecnológico de los sensores, la disposición de drones, marcadores en plataformas animales o satélites entre otros. Todo ello conduce a nuevas formas para el tratamiento de los datos, a modelos cada vez más sofisticados y precisos, a la aplicación de tecnologías de inteligencia artificial, a la disposición de modelos virtuales que puedan aportar simulaciones e informes de gran utilidad par a la gestión responsable del medio marino.

4.     Cuentan con una instalación reseñable: un banco de ensayos de 23 km2 y profundidades de 600 metros. ¿Qué actividades sustenta y cómo se coordinan en ella?

El banco de ensayos sirve para experimentar todo tipo de tecnologías y conceptos científicos en condiciones representativas del medio marino, de modo que los investigadores y desarrolladores tecnológicos pueden ensayar sus dispositivos y aprender a partir de las interacciones con el medio real. La zona dispone de una serie de posiciones para el ensayo de generadores eólicos fijos al fondo y flotantes. Además, están las áreas destinadas a la acuicultura o la instalación de los dispositivos para el aprovechamiento de las olas. Existen además espacios de uso polivalente.

La planificación se ha realizado para facilitar la integración de distintas actividades simultáneamente, ofreciendo a los usuarios las condiciones ideales para la instalación de sus equipos con una gran variabilidad de condiciones. Los usuarios han de seguir una serie de protocolos comunes para garantizar la seguridad y la integridad de las actuaciones de cada uno, sin sufrir efectos o influencias indeseables. Existe toda una serie de protocolos que certifican la seguridad de las operaciones, el control de las actividades y el cumplimiento de los requerimientos técnicos y normativas para la integración de la energía, gestión de la información o producción de alimentos.  Uno de los elementos principales a los que prestamos atención es la integración de actividades emergentes y tradicionales, y de esta manera se ha podido integrar actividades pesqueras en las zonas de uso eólico.

5.     ¿Cuáles son los proyectos más importantes que se están llevando a cabo en este momento? 

En la actualidad, PLOCAN desarrolla más de 40 proyectos internacionales de gran relevancia, pero destacaría aquellos que han conducido al desarrollo del primer aerogenerador offshore conectado y alimentado con energía eólica marina. Se trata del proyecto ELICAN, liderado por la empresa española ESTEYCO, que integra un sistema telescópico construido en hormigón de gran potencial.

Otros proyectos en esta línea, como FLOTANT o MUSICA, avanzan las tecnologías para el desarrollo de la energía eólica flotante en aguas profundas, un campo de especial interés para Canarias, y en el que participan un gran número de empresas españolas y europeas. Quisiera también destacar otros proyectos liderados por empresas españolas en esta área como PIVOTBUOY, con un concepto muy novedoso para bajar los costes que será ensayado a finales de 2020. En la misma línea de ensayos, ENEROCEAN realizó en 2019 un prototipo de eólica flotante con dos aerogeneradores montados en el mismo sistema de flotación. Otro plan destacable en esta área es DESAL+, donde se investigan tecnologías emergentes para el uso de energías renovables y la economía circular en la desalación.

En el área de observación subrayaría los proyectos que persiguen disminuir los costes de observación utilizando nuevos sensores, como ha sido el caso de JONAS, JERICO o NEXOS.  Estos han permitido el desarrollo de nuevos sistemas para la detección de contaminación del medio marino, como plásticos, pero también otros menos evidentes como el ruido. En esta línea, trabajamos también con varios consorcios internacionales, como el proyecto GROOMII, para la mejora de los drones submarinos, integrando nuevos sensores, optimizando sus requerimientos energéticos o sus sistemas de pilotaje automatizado.

PLOCAN participa también en proyectos estratégicos para la coordinación de actividades en el espacio Atlántico, como son el proyecto AORA Y AANCHOR, para promover la implementación de las Iniciativas de investigación e Innovación del Atlántico Norte (declaración de Galway) y del Atlántico Sur (declaración de Belém) firmada por la UE y los países ribereños para la investigación y la cooperación en innovación dentro de la cuenca atlántica, desde la Antártida hasta el Ártico.

6.     ¿Podría hablarnos del mantenimiento de una infraestructura offshore de esas dimensiones?

El mantenimiento de este tipo de infraestructuras es complejo debido a la acción continua del mar, que en determinados extremos puede llegar a ser especialmente estresante para las instalaciones. Por otro lado, los materiales están sometidos también a procesos de erosión, corrosión o crecimiento biológico de organismos especialmente graves y costosos. Por ello, el mantenimiento continuado es crítico y también costoso. Cualquier operación que en tierra pueda ser sencilla -como el levantamiento de pesos, el transporte de equipamiento, materiales o personas- se complica en el medio marino.

Además, me gustaría mencionar las condiciones de seguridad, aspecto esencial que puede afectar a la integridad de las personas. Por ello, los protocolos que seguimos en esta materia son especialmente rigurosos para evitar accidentes y situaciones de riesgo para las personas.

7.     También cuentan con una importante flota de vehículos e instrumentos submarinos que da soporte técnico y logístico a su actividad, ¿qué capacidad tienen? ¿Qué riesgos operativos soportan?

Los vehículos que disponemos, especialmente los planeadores submarinos, tienen autonomía suficiente para permanecer en el agua durante meses y, dependiendo del número de sensores y la frecuencia de las mediciones, pueden recorrer distancias de varios miles de kilómetros. La evolución de estos vehículos ha sido prodigiosa durante los últimos años, disminuyendo los consumos de energía y aumentando la autonomía. Siguen sufriendo problemas de fijación de organismos durante muchos meses, lo que dificultan su desplazamiento en el medio.

Los riesgos operativos que soportan derivan de las propias características del medio, donde a veces la fijación de organismos, la interacción con embarcaciones y animales puede conducir a la pérdida o avería del equipo. Demandan también una vigilancia continua en el pilotaje, ya que, aunque algunas misiones pueden llevarse a cabo automáticamente, a menudo hace falta tomar decisiones donde la experiencia del piloto es crítica.

8.     Están muy ligados al sector energético, e incluso cuentan con una red marina inteligente que da soporte a sus experimentos y ensayos. ¿Cómo funciona y en qué consiste?

La red inteligente de gestión de la energía es esencial para la integración de distintos dispositivos de generación renovables sin que se vean afectados por los eventos que puedan suceder en otros equipos. De esta forma, la parada o desconexión de un equipo no causa problemas en otros.  El sistema también regula el consumo de forma inteligente, cargando baterías o sistemas que puedan consumir energía en función de la necesidad o del estado de actividad de la plataforma.

Estas redes inteligentes serán cada vez más frecuentes en la gestión tanto de la producción como del consumo o la evacuación de la electricidad a la red de transporte o de distribución. En la actualidad se está completando la implementación que, cuando esté terminada, servirá también para el ahorro de los consumos eléctricos y para la investigación de la integración de vectores energéticos como agua, hidrógeno y amoniaco.

9.     Hablemos del sector; desde su punto de vista, ¿qué evolución han tenido las energías oceánicas?   

Las energías oceánicas han evolucionado a distinta velocidad. La eólica offshore, al igual que la solar en tierra, ha evolucionado en el sentido de tecnología y coste a un ritmo acelerado, incluso más rápido del previsto hace pocas décadas. Todo ello ha sido impulsado por la entrada de inversores, el reciclaje de conocimientos y logísticas del sector del Oil&Gas, así como por el impulso institucional y la financiación de la innovación y las tecnologías llevados a cabo por los países y empresas privadas. También han evolucionado con rapidez el tamaño y el potencial de las turbinas, donde ya empiezan a ser normales potencias superiores a los 10MW, algo que una década atrás era solo especulación. En esta década, el reto será para la eólica flotante en aguas profundas, que busca bajar los costes para competir en precio con la generación en aguas someras.

La energía de las olas, a pesar de la inversión y de las expectativas creadas a finales del pasado siglo, no ha progresado a la misma velocidad en la disminución de los costes y en desarrollo de estructuras que resistan la acción del mar durante los tiempos necesarios para su amortización.  Los grandes temporales y los eventos extremos afectan gravemente a estos dispositivos, encareciendo los costos. Sin embargo, se espera que en los próximos años la energía de las olas puedas contribuir también al mix energético en territorios aislados o remotos, para la alimentación de estructuras y dispositivos en el medio marino como acuicultura, vehículos no tripulados o situaciones de emergencia, entre otras.

10.     ¿Podría hablarnos, en concreto, de la perspectiva de desarrollo de estas energías en Latinoamérica, y de las zonas con mayor potencial en esa región?

Latinoamérica tiene enormes posibilidades. Países como Brasil, Argentina, Mexico o Chile disponen de zonas con un enorme potencial eólico. A modo de ejemplo, el potencial eléctrico en alta mar de Brasil es superior a 700 GW, solo en profundidades someras (hasta 50 metros) y con velocidades de viento medias por encima de 7m/s a 100 metros de altura.  Es evidente que cuando se utilicen las tecnologías de la eólica flotante, que permiten instalaciones a profundidades mucho más grandes, esta cantidad se puede multiplicar varias veces (7,2TW en la zona exclusiva).  Este potencial teórico evolucionará con el desarrollo tecnológico en los próximos años.

Argentina es otro país con un enorme potencial para instalaciones fijas en aguas someras (superior a los 550 GW) y para eólica flotante (superior a 1,2TW).

11.     ¿Qué retos afronta el sector en este momento a nivel internacional? ¿Cuáles cree que serán los próximos hitos de la evolución de la energía offshore?

El sector afronta un reto tecnológico fundamental: bajar los costes de la eólica flotante a precios competitivos, no ya con el petróleo sino con respecto a otras energías renovables y con la eólica en la zona terrestre. Los próximos años serán de intensa competición internacional hacia la convergencia tecnológica, hacia los diseños más eficientes, con ventajas logísticas, plataformas multipropósito, nuevos sistemas de acumulación y vectores energéticos para exportar la energía a tierra y usarla en alta mar.  Canarias tiene una enorme oportunidad de participar en este proceso, sobre todo como demostrador y zona de ensayo de nuevas tecnologías y modelos de negocio para la generación en sistemas aislados.  La disposición de grandes cantidades de energía a bajo precio en el entorno local cambiará los actuales paradigmas, desligando el crecimiento económico de las emisiones de dióxido de carbono y otros gases contaminantes.

Mirando al futuro, llegará un día en que nuestros nietos nos pregunten intrigados por qué quemábamos carbón y petróleo para producir energía, tal y como nosotros ahora pensamos respecto a las épocas en que nos alumbramos con candiles y lámparas de aceite.

Ha colaborado en este artículo…

José Joaquín Hernández Brito es Doctor en Ciencias Químicas (1986) por la Universidad de la Laguna y profesor de la Facultad de Ciencias del Mar de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria desde el año 1983. De 2009 a 2018, año de su incorporación a AIR CENTRE,  fue gerente de la ICTS PLOCAN.

Ha sido investigador en Ciencias Marinas, director de 5 tesis doctorales, responsable de más de 30 proyectos nacionales e internacionales, autor de más de 60 publicaciones en revistas científicas, comunicaciones a congresos internacionales y divulgación científica multimedia.