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Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
1
Diplomado Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
TEMA CENTRAL: GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DE ENERGÍAS
ALTERNATIVAS A LAS CONVENCIONALES
SUBTEMA: GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DE LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA MAREOMOTRIZ
Autores
Javier Medina Vásquez
Carlos Alberto Franco
Alexis Aguilera
Lina Landínez
Felipe Ortiz
Sandra C. Riascos
Henry Saltarén
Universidad del Valle
Iber Quiñones
Nidia Karina Mora
Álvaro José Gómez
Alber Andrés Trujillo
SENA Regionales Valle y Huila
Facultad de Ciencias de la Administración
Universidad del Valle Servicio Nacional de Aprendizaje SENA
Santiago de Cali Marzo 31, 2010
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
2
Tabla de Contenido
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 5
1. FOCALIZACIÓN ............................................................................................ 6
1.1. Definición de la Temática: .......................................................................................................6 1.2. Definición de los Objetivos ......................................................................................................6
1.2.1. Objetivos específicos: .......................................................................................................9 1.3. Justificación ...................................................................................................................... 11 1.4. Límites ............................................................................................................................. 14 1.5. Alcance ............................................................................................................................ 14 1.6. Ficha de Vigilancia Tecnológica ............................................................................................... 14
2. ESTADO DEL ARTE ..................................................................................... 17
2.1. Fundamentos conceptuales de la energía mareomotriz .................................................................. 17 2.1.1. Generación de electricidad a partir de energía mareomotriz ....................................................... 17 2.1.2. El proyecto, objetivos y consideraciones iniciales ..................................................................... 21
2.2. Contexto internacional (Análisis externo) ................................................................................... 27 2.2.1. La situación en el Mundo ................................................................................................... 27 2.2.2. La situación en América Latina ............................................................................................ 29 2.2.3. Determinantes del contexto de la energía mareomotriz ............................................................. 29 2.2.4. Costos de las energías ....................................................................................................... 31 2.2.5. Redes sociales, centros de encuentro, congresos, ponencias, puntos de encuentro de la temática, áreas
afines a nivel mundial. ................................................................................................................... 33 2.3. Contexto Nacional (Análisis Interno de la Temática)...................................................................... 35
2.3.1. Grupos de investigación .................................................................................................... 35 2.3.2. Legislación .................................................................................................................... 38 2.3.3. Infraestructura y potencial nacional ................................................................................ 42 2.3.4. Capacidades institucionales del SENA .................................................................................... 50
2.4. Análisis de Ocupaciones y tipo de Programas de formación a nivel Mundial .......................................... 53 2.4.1. Sitios de Consulta ............................................................................................................ 55 2.4.2. Sobre la temática de la energía mareomotriz .......................................................................... 56 2.4.3. Programas Generales de formación en Energías Renovables o Alternativas que contienen cursos de energía
mareomotriz................................................................................................................................ 58 2.5. Análisis Cienciométrico (Artículos científicos sobre energía mareomotriz) .......................................... 60
2.5.1. Antecedentes ................................................................................................................. 61 2.5.2. Tendencias en investigación ............................................................................................... 63 2.5.3. Análisis cienciométrico ..................................................................................................... 64
2.6. Identificación y análisis de patentes en tecnologías de energía mareomotriz ....................................... 68 2.6.1. Información de patentes.................................................................................................... 68 2.6.2. Dinámica de publicación de patentes .................................................................................... 69 2.6.3. Actores líderes. .............................................................................................................. 72
3. IDENTIFICACIÓN DE BRECHAS ....................................................................... 80
3.1. Variables .......................................................................................................................... 80 3.2. Selección de países referentes ................................................................................................ 81 3.3. Gráficas .................................................................................. ¡Error! Marcador no definido.
4. ANÁLISIS DE ESCENARIOS ............................................................................. 85
4.1. Pregunta central ................................................................................................................. 85 4.2. Factores decisorios claves para el desarrollo de la Energía Mareomotriz ............................................. 87 4.3. Principales Actores Implicados ................................................................................................ 87 4.4. Principales factores de cambio identificados ............................................................................... 87 4.5. Mapa de Importancia y Gobernabilidad de los factores de cambio ..................................................... 88
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Ejercicio Energía Mareomotriz
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4.6. Escenarios para la energía Mareomotriz al 2030 ........................................................................... 94 4.6.1. Escenarios globales o de posicionamiento ............................................................................... 94 4.6.2. Escenarios Focalizados para la implementación de EM en Colombia ............................................... 95 4.6.3. Breve descripción o perfil de los escenarios focalizados ............................................................. 96 4.6.4. Implicaciones estratégicas de los escenarios focalizados para el desarrollo de programas de formación de
talento humano en EM .................................................................................................................... 97 4.6.5. Actores Relevantes en cada escenario ................................................................................... 98 4.6.6. Recomendaciones para decisiones estratégicas para el SENA ..................................................... 100
5. FACTORES CRÍTICOS DE VIGILANCIA TECNOLÓGICA ......................................... 103
5.1. Cuadro Principal de Monitoreo y Seguimiento ............................................................................ 104 5.2. Definición, Monitoreo y Seguimiento de Ocupaciones .................................................................. 105
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. 107
Referencias Básicas ........................................................................................................................ 107 Referencias de sitios web en Internet .................................................................................................. 113
5. ANEXOS ...................................................................................................... 114
5.1 Anexo 1. Bitácoras de Búsqueda ................................................................................................ 114 5.2 Anexo 2. La prospectiva ocupacional- Probables ocupaciones a futuro en energía mareomotriz .................. 117
Tabla de Contenido Figuras Figura 1 Cono de reducción de incertidumbres ............................................................................................5 Figura 2 Empresas dedicadas al comercio de energia mareomotriz ......................................................... 21 Figura 3 Matriz de energía de Chile en el tiempo .................................................................................. 24 Figura 4 Matriz de energía de Brazil ................................................................................................... 24 Figura 5 Matriz de energía de Colombia .............................................................................................. 25 Figura 6 Demanda del Consumo eléctrico............................................................................................ 26 Figura 7 Principales centros de formacion para el trabajo en latinoamerica.............................................. 54 Figura 8 Distribución de formación sobre la temática en si de la energía mareomotriz .............................. 56 Figura 9 Distribución de Programas de Formación sobre la temática mareomotriz en los cursos de estudio . 59 Figura 10. Uso de energías renovables. .............................................................................................. 60 Figura 11. Desarrollos tecnológicos en energía mareomotriz.................................................................. 62 Figura 12 Publicaciones por año. ........................................................................................................ 65 Figura 13 Paises lideres. .................................................................................................................. 66 Figura 14 Dinamica de las publicaciones en los países lideres. ............................................................... 67 Figura 15. Dinámica de patentes en tecnologías de energía mareomotriz. ............................................... 70 Figura 16. Dinámica de patentes en tecnologías de energía mareomotriz. ..................................................................... 71 Figura 17. Mercados tecnológicos de patentes en tecnologías de energía mareomotriz. ...................................................... 72 Figura 18. Instituciones líderes en patentes sobre tecnologías de energía mareomotriz. ...................................................... 73 Figura 19. Inventores líderes en patentes sobre tecnologías de energía mareomotriz. ........................................................ 74 Figura 20. Redes de inventores líderes en patentes sobre tecnologías de energía mareomotriz............................................... 75 Figura 21 Identificación de Brechas .................................................................................................... 83 Figura 22 ........................................................................................................................................ 85 Figura 23 ........................................................................................................................................ 86 Figura 24 Gobernabilidad de Tendencias y Factores.............................................................................. 89 Figura 25 Posicionamiento de los paises ............................................................................................. 94
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Tabla de Contenido Tablas
Tabla 1 Tabla para Focalización ...........................................................................................................6 Tabla 2 objetivos ...............................................................................................................................7 Tabla 3 Fuentes de energia ............................................................................................................... 13 Tabla 4 Ficha de objetivos................................................................................................................. 15 Tabla 8 Ventajas y desventajas de la energía mareomotriz ................................................................... 20 Tabla 5 Matriz de energia de Colombia ............................................................................................... 25 Tabla 6 Demanda del Consumo eléctrico ............................................................................................. 26 Tabla 7 Plantas mareomotrices en operación en el mundo..................................................................... 28 Tabla 10 Costos actuales de energías al nivel internacional ................................................................... 31 Tabla 11 Principales encuentros, eventos alrededor del mundo .............................................................. 34 Tabla 13 Grupos de investigación en Colombia .................................................................................... 36 Tabla 14 Sitios de posible utilización de energía mareomotrz ................................................................. 45 Tabla 15 Características de los sitios6 ................................................................................................. 46 Tabla 16 Sitios más aptos para posibles desarrollos mareomotrices........................................................ 47 Tabla 17 comparativa de costos ......................................................................................................... 48 Tabla 18 Principales clases de energías renovables .............................................................................. 49 Tabla 20 Programas Especializados en Energía Mareomotriz ................................................................. 56 Tabla 21 Programas de Formación en Energías Alternativas que contienen cursos de Energía Mareomotriz . 58 Tabla 22. Palabras clave utilizadas. .................................................................................................... 65 Tabla 23. Instituciones lideres. .......................................................................................................... 68 Tabla 24. Principales autores. ............................................................................................................ 68 Tabla 25. Tematicas principales ......................................................................................................... 69 Tabla 26. Subtemas ......................................................................................................................... 69 Tabla 28. Patentes relacionadas con la tecnología “stream” para la conversión de energía mareomotriz en eléctrica....................... 76 Tabla 29 Variables de Identificacion de Brchas .................................................................................... 84 Tabla 30 Variables para la identificacion de Brechas Normalizadas ......................................................... 84 Tabla 31 Desafios y posibles respuestas de los escenarios .................................................................... 97 Tabla 32 Actores implicados de los escenarios ..................................................................................... 98 Tabla 33 recomendaciones para decisiones estrategicas ..................................................................... 101 Tabla 30 Ocupaciones pertinentes a energía mareomotriz ................................................................... 105 Tabla 31 Otras Posibles ocupaciones ................................................................................................ 106 Tabla 32 Bitácora de Búsqueda contexto externo ............................................................................... 114 Tabla 33 Bitácora de búsqueda redes sociales ................................................................................... 115 Tabla 34 Bitácora de búsquedas ...................................................................................................... 115 Tabla 35. Palabras clave utilizadas. .................................................................................................. 116 Tabla 36 Ocupaciones pertinentes a energía mareomotriz ................................................................... 117
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Ejercicio Energía Mareomotriz
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INTRODUCCIÓN
En este documento se presenta una versión de trabajo de un ejercicio piloto de
prospectiva y vigilancia tecnológica (PVT) en el área de energía mareomotriz,
una fuente de energía renovable que abunda en la naturaleza y que puede ser
utilizada para generar energía eléctrica, entre otras aplicaciones. El ejercicio se
lleva a cabo siguiendo las etapas del modelo desarrollado para el SENA.
Figura 1 Cono de reducción de incertidumbres
Tomado de: Presentación Aplicación del Modelo PTVTIC a los Planes Tecnológicos del Sena, 2010
Este documento es producto del Diplomado que imparte para el SENA el
Instituto de Prospectiva, Innovación y Gestión del Conocimiento de la
Universidad del Valle1. Se espera que este trabajo sea utilizado como marco de
referencia para futuros ejercicios e investigaciones ocupacionales del SENA.
1 El documento se elaboró durante dos meses de labores, por parte del equipo de trabajo del Instituto de Prospectiva, Innovación y Gestión del Conocimiento y por un grupo de funcionarios del SENA, de las Regionales del Valle y del Huila, quienes aportaron ideas, información y conocimiento pertinente. Se agradece a todos los integrantes del equipo por sus contribuciones a la realización del ejercicio. En especial, se reconoce la asesoría del profesor Jairo Palacios PhD, Director del Grupo de Investigación Convergía, Universidad del Valle. Y también al ingeniero Paul Manrique, estudiante de Doctorado en Ingeniería de la Universidad del Valle.
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1. FOCALIZACIÓN
1.1. Definición de la Temática:
En esta sección se expone brevemente los criterios de selección como tema de
estudio el aprovechamiento de la energía mareomotriz.
Además de ser una de las fuentes de energía alternativas de mayor
disponibilidad en el mundo, es un tema poco estudiado en la entidad y que cobra
gran importancia dentro de las energías renovables. Las principales razones que
soportan esta selección se presenta la tabla 1:
Tabla 1 Tabla para Focalización
RAZÓN EXPLICACIÓN
Número de personas que conocen
el tema en el grupo
En este grupo conformado por personas del Instituto y del SENA, hay
al Menos tres personas conocedoras del tema.
Importancia del tema para
el Instituto o el SENA
Para el SENA, esta temática puede ser muy importante en el futuro,
porque es una de las energías alternativas que mas crecimiento está
teniendo en todo el mundo.
Importancia para el desarrollo
de una región o zona del país
Las regiones no interconectadas en los litorales del país, pueden
Beneficiarse enormemente.
Abundancia del recurso
en una zona del país
Colombia posee una extensa región en el litoral Pacífico para
el aprovechamiento de este recurso. , pues el atlántico no presenta la
tipología de olas necesaria para la producción de este tipo de energía.
Porque el tema no fue elegido
por otro grupo en el diplomado.
El Instituto lo escogió con el fin de apoyar la realización de los otros
temas del Diplomado.
Fuente: Elaboración Propia, Universidad del Valle 2010
1.2. Definición de los Objetivos
El primer abordaje del tema seleccionado implica la definición de los objetivos
del estudio. Los objetivos son el enunciado de un fin, meta o logro que se desea
obtener en el desarrollo de un proyecto o un estudio. Los objetivos fijan acciones
concretas indispensables para los propósitos del estudio. En este sentido,
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orientan a los equipos sobre los resultados esperados. Los objetivos descritos más
adelante expresan en forma concreta el proceso de prospectiva y vigilancia
tecnológica, que comprende la focalización del tema, el estado del arte, el
análisis de brechas, los escenarios y el seguimiento de factores críticos de
vigilancia.
Para el tema de energía mareomotriz, se exponen los siguientes objetivos:
Tabla 2 objetivos
TEMÁTICA
Energía Mareomotriz
Objetivos Características del objetivos
SMART Descripción
1. Establecer la capacidad
instalada en el mundo en
EM entre el 2000 y 2009 y
los países líderes actuales
o potenciales a futuro
Específico Capacidad instalada para la generación
de energía mareomotriz.
Cuantificable Indicadores cuantitativos (Kilovatios de
energía)
Realista El aprovechamiento de las corrientes
marinas y del oleaje permite la
obtención de energía mareomotriz
Límite de tiempo 2000 – 2009
Pertinencia y
coherencia
Se pretende identificar el potencial de
energía mareomotriz en el mundo
2. Identificar las principales
tecnologías de captación
de la EMM que se
encuentran tanto en uso
como aquellos que se
desarrollaran en el futuro
Específico Tecnologías de captación de energía
mareomotriz
Cuantificable Indicadores cuantitativos (número de
tecnologías - Número de patentes)
Realista Tecnologías que permiten hacer un uso
óptimo de la energía mareomotriz
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
8
Límite de tiempo Sin límite de tiempo
Pertinencia y
coherencia
Permite conocer las tecnologías de
captación, transformación, transporte y
distribución de la energía mareomotriz.
3. Determinar principales
problemas asociados con
su uso
Específico Desventajas del uso de la energía
mareomotriz
Cuantificable Indicadores cualitativos
Realista Impactos negativos
Límite de tiempo 2010
Pertinencia y
coherencia
Permite evidenciar los efectos
negativos sobre población, ecosistema
y el ambiente
4. Factibilidad de inserción
en el SEC (Sistema
Eléctrico Colombiano) y
año probable
Específico Posibilidad de inserción, media, alta,
baja
Cuantificable Sí o no
Realista Sí
Límite de tiempo 2010-2025
Pertinencia y
coherencia
Permite determinar la importancia que
le brindará el país al empleo de esta
tecnología
5. Perfiles del recurso
humano que se requieren
para instalar, mantener y
desarrollar PEM en
Colombia en los próximos
15 años
Específico Competencias del recurso humano
Cuantificable Indicadores cualitativos (perfiles y
competencias)
Realista Formación del recurso humano para
nuevas tecnologías
Límite de tiempo 2010 – 2025
Pertinencia y
coherencia
Permite establecer los perfiles y
competencias básicas y específicas de
los técnicos de instalación, operación y
mantenimiento de plantas de energía
mareomotriz
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
9
6. Determinar los programas
de formación a nivel
mundial, tecnológicos,
técnicos de pregrado,
postgrado, que se
imparten sobre esta
tecnología
Específico Programas de formación en todos los
niveles
Cuantificable Indicadores cuantitativos (número de
programas por nivel)
Realista Formación del recurso humano para
nuevas tecnologías
Límite de tiempo A corte 2010
Pertinencia y
coherencia
Permite conocer la formación en este
campo
7. Definir las ocupaciones de
los programas de
capacitación que se
requieren en Colombia
para apoyar el empleo,
desarrollo y uso de la EM.
Específico Diseño de programas de formación en
energías renovables
Cuantificable Indicadores cualitativos – Contenidos
curriculares
Realista Formación del recurso humano para
nuevas tecnologías
Límite de tiempo 2010 – 2012
Pertinencia y
coherencia
Permite conocer los contenidos
temáticos que desarrollarán las
competencias específicas del recurso
humano de esta área.
Fuente: Elaboración Propia, Universidad del Valle 20102
1.2.1.Objetivos específicos:
1. Identificar proyectos de instalaciones que usen como insumo la energía
mareomotriz para generar electricidad, su capacidad de producción y el
tipo de captación que emplean y las barreras que puedan oponerse a su
implantación a escala.3
2 Basado en el formato de la Ficha de objetivos, descrita en la Guía de Focalización del Modelo de
Prospectiva y Vigilancia Tecnológica (Universidad del Valle, 2010). 3 Se describen numerosos objetivos específicos para ilustrar la amplitud del ejercicio. Los principales objetivos enfocados se encuentran en la ficha de vigilancia tecnológica.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
10
2. En las instalaciones que utilicen EM determinar la capacidad instalada
presente y listar cada una de estas centrales con su capacidad de
generación.
3. De las instalaciones anteriores identificar la tecnología mareomotriz que
se usa para la conversión de esta en energía eléctrica.
4. Identificar la región del mundo con el mayor potencial de generación de
energía mareomotriz y sus proyecciones de instalación de proyectos
futuro.
5. Conocer los países que están más avanzados en tecnologías de
generación, patentes y desarrollos en este tipo de energía
6. Determinar los costos asociados con la generación de energía eléctrica
mareomotriz, su evolución y su comparación con otros tipos de
generación de energía eléctrica usando otros recursos
7. Investigar el plan de desarrollo energético de Colombia, para determinar
el potencial del uso futuro de la EM en este país.
8. Determinar los factores que pueden contribuir a la inserción de este tipo
de energía (EM) en el sistema eléctrico colombiano.
9. Determinar cuáles son los factores que pueden afectar el ecosistema y
que pueden convertirse en barreras para la adopción de esta fuente de
energía alterna.
10. Determinar las ocupaciones que existen a nivel mundial para respaldar
las operaciones que se requieren desarrollar con la energía mareomotriz.
11.Determinar que niveles de estas ocupaciones se podrían ofrecer en
Colombia.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
11
12.Identificar, a nivel nacional e internacional, los programas de formación
de recurso humano relacionados con la capacitación, manejo, usos e
instalación de plantas de generación eléctrica que utilicen la EM como
insumo.
13.Analizar la posibilidad de disponer de programas de formación en las
instituciones educativas técnicas, tecnológicas y universitarias
14.Identificar los perfiles ocupacionales y de formación que necesite
desarrollar el SENA para apoyar la operación de plantas que utilicen EM.
1.3. Justificación
El desarrollo de este proyecto de Prospectiva y Vigilancia Tecnológica sobre
Energía Mareomotriz tiene objetivos múltiples: Por una parte se ha considerado
necesario como un medio para ilustrar el desarrollo de los proyectos en
generación de energía eléctrica usando energías alternativas, en lo que tiene que
ver con la ejecución del diplomado de Prospectiva y Vigilancia Tecnológica que se
realiza para funcionarios del SENA. Por otra parte, la energía mareomotriz no fue
escogida por ningún grupo de los participantes en el diplomado del SENA y se ha
considerado por parte del Instituto que este es un tipo de energía bastante
importante para incluirlo a futuro en el desarrollo de los planes energéticos del
país, debido a que Colombia está rodeado por dos océanos, particularmente el
Pacífico, que posee las características para construir centrales de generación
utilizando este tipo de energía alternativa.
Según Bridgewater (2009), el empleo de recursos renovables para la
generación de energía eléctrica es una actividad que ha venido ganando
terreno al nivel mundial debido, entre otras razones, a su impacto favorable en
el medio ambiente en comparación con otras fuentes tales como los
combustibles fósiles y la energía nuclear. 4
4 Bridgewater, Alan (2009) Handbook de Energías alternativas.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
12
Existe hace tiempo, y actualmente se acrecienta aceleradamente, una gran
preocupación y temor por los elevados costos sociales y medioambientales
asociados a las energías convencionales.
Las emanaciones de las centrales energéticas, tanto de carbón, petróleo, como
de incineración de basuras, las calefacciones y los vehículos de combustión,
etc., son los responsables directos de la destrucción de los extensos
ecosistemas, de daños en los bosques y en el acuífero de los continentes,
enfermedades y dolencias en poblaciones humanas, reducción de la
productividad agrícola, la corrosión en puentes, edificios y monumentos, etc.
Los efectos indirectos también son importantes: tributo de vidas humanas en
explosiones de gas, accidentes en sondeos petrolíferos y en minas de carbón,
contaminación por derrames de combustible y vertidos químicos, etc.
La energía nuclear, que había sido presentada como la solución ideal al
problema de la contaminación, la lluvia ácida y el efecto invernadero, se ha
planteado por sí misma, como un problema de tal envergadura que ha
obligado a muchos países a retirarla de sus planes energéticos para el futuro,
no solo por la producción de residuos radiactivos, los problemas de
desmantelamiento de instalaciones, el riesgo de accidentes de imprevisibles
consecuencias y la proliferación de armas nucleares, sino por el elevado costo
de construcción y mantenimiento de las instalaciones (Cfr. Bridgewater, Alan;
2009).
Las claves de la solución a este problema están en un uso más eficiente de la
energía, a través del ahorro y un empleo inteligente y cuidadoso de la misma,
y el fundamental protagonismo de las denominadas energías renovables o
alternativas.
Las energías renovables o alternativas son aquellas que, aprovechando los
caudales naturales de energía del planeta, constituyen una fuente inagotable
de flujo energético, renovándose constantemente. Dicho de forma más
sencilla, son aquellas que nunca se agotan y se alimentan de las fuerzas
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
13
naturales. Las energías limpias son aquellas que no generan residuos como
consecuencia directa de su utilización.
Ambas expresiones se utilizan sinónimamente para definir las fuentes
energéticas respetuosas con el Medio Ambiente, pero no todas cumplen
simultáneamente con el espíritu de ambos conceptos. Por ejemplo:
El gas natural, energía no renovable, es un ejemplo de energía limpia. No es
que esté totalmente exenta de producir contaminación, pero la proporción y el
tipo de contaminante pueden considerarse leves.
Por el contrario, la combustión de la biomasa (masa orgánica, como residuos
de depuradoras, desechos agrícolas, residuos urbanos, etc.) cumple la premisa
de ser renovable, pero está en la frontera de lo aceptable por emitir
componentes químicos que perjudican las condiciones naturales de la
atmósfera, pero sus emisiones pueden absorberse en una gran proporción por
la vegetación circundante.
Ambos ejemplos se podrían considerar como fuentes energéticas intermedias o
puente, que pueden aplicarse como paso intermedio para alcanzar una
producción energética basada en métodos limpios y renovables al cien por
cien. Básicamente, las fuentes de energía renovables o no renovables son:
Tabla 3 Fuentes de energia
RENOVABLES NO RENOVABLES
A. Hidráulica G. Carbón
B. Biomasa H. Petróleo
C. Mareomotriz I. Gas Natural
D. Solar J. Nuclear
E. Eólica
F. Geotérmica
Fuente: http://www.manueljodar.com/pua/pua4.html
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
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Dentro de las energías renovables es interesante considerar la mareomotriz,
dada la disponibilidad y posible aplicabilidad de este recurso en Colombia.
1.4. Límites
El estudio se realiza en solo dos meses y deberá concluirse el 31 de
marzo de este año.
Aunque se consultaron especialistas en el tema, el documento debe
considerarse como una primera exploración del potencial de aplicabilidad
de este recurso en regiones actualmente excluidas del sistema de
interconexión y que tengan posibilidad del uso de la energía
mareomotriz.
Este campo actualmente no es prioritario para el país ni existe
información detallada sobre el tema.
Se trata de una versión de trabajo, de carácter demostrativo sobre cómo
se pueden realizar los pasos que componen la estructura metodológica.
El contenido puede ser objeto de sucesivas profundizaciones y cambios
que logren un mayor nivel de precisión y detalle.
1.5. Alcance
Este es un ejercicio de apoyo para las personas que realizan en diplomado de
Prospectiva y Vigilancia tecnológica del SENA, y cubrirá hasta la determinación
las posibles ocupaciones en esta tecnología.
1.6. Ficha de Vigilancia Tecnológica
Las especificidades del ejercicio se ajustan con el uso de la ficha de objetivos,
como se presenta en la Tabla 4. Este instrumento es útil para concretar los
objetivos y el alcance temático, y a su vez resumir los subtemas con sus
descriptores y fuentes que serán los lineamientos del ejercicio.
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Tabla 4 Ficha de objetivos
Fecha
Solicitantes Grupo Instituto PVTy GC Univalle- Alternativas
Tema Energía Mareomotriz
Subtema Capacidad instalada de este tipo de energía. Tecnologías de generación de energía eléctrica Mareomotriz Inserción en el Sistema Eléctrico Nacional y Barreras para implantación Incidencia en los procesos de formación al interior del SENA.
Principales Objetivos de consulta
Identificar los países líderes en la generación de energía eléctrica, utilizando como fuente la energía mareomotriz, incluyendo los dispositivos de captación, sus plantas pilotos y/o a escala comercial y la capacidad de generación y barreras de su uso.
Identificar proveedores a nivel nacional e internacional de prototipos, equipos, herramienta y asesoría, requeridos en la instalación de sistemas de EMM.
Identificar las principales áreas, los centros y grupos de investigación de EMM para generación de Energía Eléctrica.
Determinar el potencial de uso futuro en Colombia y las regiones aptas para ello.
Identificar a nivel nacional e internacional las diferentes instituciones educativas que ofrecen formación en el tema de energía eléctrica mareomotriz y los programas que ofrecen a nivel técnico, tecnológico, de pre y post-grado.
Identificar las empresas colombianas que podrían estar interesadas en la explotación comercial de esta energía y las necesidades de formación que demandarían del SENA.
Cuestiones críticas de vigilancia
¿Cuáles son los costos de la energía eléctrica mareomotriz para el proceso de generación?
¿Cuáles son las políticas nacionales y la reglamentación en la generación de energía eléctrica mareomotriz?
¿Cuáles son las principales tecnologías para generación de energía mareomotriz para el uso eléctrico?
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
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¿Cuáles son las tendencias de evolución del uso de la energía eléctrica mareomotriz?
Fuentes de consulta
Centros de referencia
http:// http://www.emec.org.uk/
Bases de datos especializadas
Sciecedirect, red ScienTI, SNIES. ISI Web Of Knowledge, freepatentonline.
Bases de datos internas
Bases de datos del SENA. Superintendencia de Industria y Comercio. Ministerio de Minas y Energía, Ministerio de Medio Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, Planeación Nacional.
Palabras clave
Mercado (Oferta – demanda) de este tipo de energía. Tecnologías de generación de energía eléctrica a partir de EM
Tidal power electrical generation companies .Tidal power energy suppliers. Tidal power capturing devices, Tidal power research centers, universities, groups. Tidal power equipment. Tidal power.
Caracterización de las regiones en el país y del mundo aptas para la implementación de esta tecnología.
Tidal power regions in Colombia and in the world suitable to use these technologies. Areas suitable to install tidal power plants. Barriers against use of this technology.
Incidencia del uso de esta tecnología en los procesos de formación al interior del SENA. Presencia de Redes Sociales a nivel nacional e interna-cional en esta tecnología.
Educational institutions having teaching programs at different levels on the use of this technology. Types of programs. Main drivers to support inception of this technologies in Colombia. Incentives to use this type of energy source Social networks , national and international.
Términos asociados
Expertos Externos Universidad la Salle, http://www.manchesterbobber.com/ http://www.tidalgeneration.co.uk/technology.html
Internos Univalle, SENA. Fuente: Elaboración Propia, Universidad del Valle 2010
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2. ESTADO DEL ARTE
2.1. Fundamentos conceptuales de la energía mareomotriz
2.1.1.Generación de electricidad a partir de energía mareomotriz
De acuerdo con Charles W. Finkl y Mary Bellis (2009, 2008)5, el poder de la
subida y la caída del nivel del mar o de la energía de las mareas pueden
aprovecharse para generar electricidad. La energía de las mareas implica
tradicionalmente el tener que erigir una represa en la apertura de una cuenca
de las costas para aprovechar las mareas. La represa incluye una esclusa que
se abre para permitir que la corriente fluya en la cuenca, la represa se cierra, y
a medida que baja el nivel del mar, las tecnologías tradicionales de la energía
hidroeléctrica pueden ser usadas para generar electricidad a partir de la
elevación del agua en la cuenca. Algunos investigadores también están
tratando de extraer la energía directamente de las corrientes de flujo de las
mareas.
El potencial de energía de las cuencas del mar es grande (la instalación más
grande es la estación de La Rance en Francia, que genera 240 megavatios de
energía). Actualmente, Francia es el único país que utiliza con éxito esta fuente
de energía. Ingenieros franceses han señalado que si el uso de energía de las
mareas a nivel mundial llegara a niveles lo suficientemente altos, la Tierra
frenaría su rotación en 24 horas cada 2.000 años.
Los sistemas de energía mareomotriz pueden tener impactos ambientales en
las cuencas de los mares debido al flujo de las mareas y la reducción de la
acumulación de limo.
5 Ver los textos ―Ocean Energy‖ (2009) y ―How tidal power plants work‖ (2008), también la referencia ―How Tidal Power Plants Work, Mary Bellis2, 2009 en About.com.
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18
Tres formas de utilizar la energía de las mareas del Océano
Hay tres formas básicas para tomar la energía del océano. Podemos utilizar las
olas del mar, podemos usar las mareas altas y bajas del océano, o podemos
utilizar las diferencias de temperatura en el agua.(Ocean Energy, 2009)
1 Energía de las olas
La energía cinética (movimiento) existe en el movimiento de las olas del
océano. Esa energía puede ser utilizada para accionar una turbina. En este
caso, la ola llega a una cámara. Las fuerzas de elevación de agua empujan el
aire de la cámara. El aire en movimiento hace girar una turbina que se
conecta, a su vez, a un generador. Cuando la ola baja, el aire regresa a través
de la turbina y vuelve a la cámara a través de puertas que normalmente están
cerradas. Este es sólo un tipo de generación de energía de la ola. Otros utilizan
realmente el movimiento arriba y abajo de la ola y el poder a un pistón que se
mueve hacia arriba y hacia abajo dentro de un cilindro. Ese pistón también
puede activar un generador. (Ocean Energy, 2009)
2 Energía de las mareas
Otra forma de captar la energía de los océanos es tomar la energía de las
mareas. Cuando la marea entra en la orilla, las olas pueden ser atrapadas en
los embalses tras las represas. Luego, cuando la marea baja, el agua detrás de
la represa se pueden dejar salir al igual que en una central hidroeléctrica
convencional. (Finkl, 2009)
Para que esto funcione bien, se necesita un gran aumento en las mareas. Un
aumento de al menos 16 metros entre la marea baja a la marea alta es
necesario. Hay sólo unos pocos lugares donde se produce este cambio de
marea alrededor de la Tierra. Algunas plantas de energía ya están en
funcionamiento utilizando esta idea. Una planta en Francia produce bastante
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19
energía de las mareas para suplir la demanda de 240.000 hogares. (Lynne
Peppas, 2008)
3. Energía Térmica del Océano
El último tipo de energía oceánica utiliza diferencias de temperatura en el
océano. Si alguna vez hemos ido a nadar en el océano y nos hemos tirado muy
por debajo de la superficie, nos habremos dado cuenta de que el agua es más
fría a mayor profundidad. Es más cálida en la superficie porque la luz solar
calienta el agua. Pero debajo de la superficie, el océano se vuelve muy frío. Es
por eso que los buzos llevan trajes de neopreno cuando se sumergen en el
fondo. Sus trajes de buzo atrapan el calor corporal para mantener el calor del
cuerpo.( How Tidal Power plants work; Mary Bellis, 2009)
Las plantas de energía se pueden construir con el uso de esta diferencia de
temperatura para producir energía. Una diferencia de por lo menos 38ºF es
necesaria entre el agua superficial más caliente y el agua fría del océano
profundo. El uso de este tipo de fuente de energía se llama Conversión de
Energía Térmica del Océano, o CETO. Se está utilizando en Japón y en Hawai
en algunos proyectos de demostración.
Existen variantes en la forma en que se capta la energía del mar por
represamiento. Por una parte, están los grandes diques que contienen el agua
del mar en grandes represas y que requieren costosas inversiones y parecen
causar graves daños al ecosistema y, por otra parte, también se construyen las
denominadas ―lagunas para mareas‖, que son represas más pequeñas que
alivian las dificultades de los grandes diques.
Existen también múltiples mecanismos para la captación y transformación de
la energía mareomotriz. Entre los más estudiados en la actualidad se pueden
mencionar según (Lynne Peppas, 2008) :
Usos de una columna de agua oscilante con base en las costas (OWC).
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20
Atrapar y comprimir aire en ondas sucesivas para disponer de suficiente
compresión para mover una turbina.
Utilizar las diferencias de presión debajo de las crestas de las olas para
impulsar flujos de agua en el interior de una turbina.
Boyas flotantes que usan la energía cinética entre el ascenso y descenso
de la boya para impulsar una turbina.
Utilización del movimiento de uniones en una estructura articulada para
impulsar pistones hidráulicos que mueven una turbina.
Tabla 5 Ventajas y desventajas de la energía mareomotriz
Ventajas de la Energía Mareomotriz
Desventajas de la Energía Mareomotriz
1. Es una fuente renovable que no tiene ningún costo.
2. No contamina, no produce deshechos
3. Es predecible (superior en ello al viento y a la solar), independiente del
estado del tiempo y del clima y es predecible con el ciclo lunar.
4. Puede prevenir el daño de las costas de tormentas causadas por mareas.
1. Inversiones muy elevadas
2. Los diques propician cambios ambientales
a. Migración de peces y plantas
b. Depósitos por sedimentos y lodos
3. La tecnología está avanzada pero no totalmente desarrollada
4. La energía generada es aprovechable en un período máximo de 10 horas.
Fuente: Soriano, 2009
Para ilustrarse más sobre el particular, el interesado puede consultar la
bibliografía que se anexa a este documento, abrir los enlaces documentales o
dirigirse a otras fuentes de información pertinentes.
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21
Figura 2 Empresas dedicadas al comercio de energia mareomotriz
Fuente: Elaboración Propia, Universidad del Valle, 2010
Nótese que para acceder a las páginas de estas compañías deberá hacer click
en el logo.
2.1.2.El proyecto, objetivos y consideraciones iniciales
Un sondeo preliminar sobre la utilización actual o potencial de esta fuente
energética revela que Chile es el país de América Latina que cuenta con un
estudio que ubica los sitios de su litoral que pueden ser potenciales para la
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22
instalación de centrales de generación mareomotriz. En México también se han
detectado intentos, particularmente por parte de empresas españolas
interesadas en la comercialización de tecnologías de generación usando fuentes
alternativas para incluir en sus planes de desarrollo energético las energías
alternativas o renovables.
Otro país en América del Sur, Brasil, hace énfasis al igual que Colombia, en una
política de reemplazo de combustibles fósiles, basada en los biocombustibles y
en la biomasa, particularmente la procedente de la quema del bagazo procedente
del procesamiento de la caña de azúcar. Es interesante conocer la matriz de
energía en Colombia y otros países con el fin de conocer la potencialidad del uso
de energías alternativas en nuestro país.
Entre los países líderes a nivel mundial se destacan los del Reino Unido, con
alrededor de 20.000 Km. De costas y olas procedentes de mareas con alturas
hasta de 15.4m. de altura, que cuenta con el European Marine Energy Center,
localizado en Orkney (Escocia) y donde se realizan las pruebas de nuevas
tecnologías en energía mareomotriz.
También vale la pena mencionar a Francia con una central de energía
mareomotriz ubicada en el norte del país, en el estuario del río Rance, con
capacidad de generación de 200MW, la más grande del mundo, puesta en
operación en 1966.
Otras instalaciones de importancia y centros de desarrollo e investigación en este
tipo de energía están ubicados en Norteamérica, en donde se llevan a cabo
investigaciones conjuntas entre universidades, las empresas de generación
eléctrica y agencias del gobierno, para determinar la factibilidad de poner en
operación centrales a base de energía mareomotriz como una fuente de bajo
costo y nula contaminación en el proceso de generación de energía eléctrica.
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23
En el ámbito nacional, en Colombia, COLCIENCIAS mediante un convenio suscrito
entre la Universidad Javeriana de Bogotá (Facultades de Ingeniería Civil y la de
Estudios Ambientales y Rurales, Septiembre de 2006), cuentan con un proyecto
titulado ―Estudio sobre la generación de energía utilizando las mareas, el oleaje y
las corrientes marinas (energía mareomotriz) en la región costera colombiana‖
con el objetivo de:
Medir el potencial energético de las costas.
Identificar los componentes técnicos a nivel de normatividad.
Conocer los requisitos ambientales necesarios para implementar este tipo de
proyectos en Colombia.
El proyecto, bajo la dirección del Profesor Gustavo Zarruk del Departamento de
Ingeniería Civil de la Universidad Javeriana pretendía, además de establecer
bases para una futura substitución de los combustibles fósiles por agentes
renovables, solucionar un problema de la carencia de interconexión en regiones
de Colombia como gran parte de la Costa Pacífica, el Urabá Chocoano y el
Departamento de la Guajira.
Una herramienta útil para establecer la importancia futura del empleo de la
energía mareomotriz es la denominada ―matriz energética‖, la cual es un cuadro
o un gráfico que muestra el desglose de la energía total demandada por un país
en KWh en sus diversos componentes correspondientes a las fuentes
energéticas utilizadas. Las matrices o gráficos para Chile, Brasil, México y
Colombia se ilustran a continuación:
Según la Unidad de Planeación Nacional Minero Energética de Colombia (UPME),
las energías renovables cubren actualmente cerca del 20% del consumo mundial
de electricidad.
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24
País Chile:
Figura 3 Matriz de energía de Chile en el tiempo
Tal como se observa en la figura 1, Chile dispone de dos fuentes de energía de
mayor uso, estas son: Hidráulica y Gas. Entre estas dos energías se concentra
cerca del 75% de la generación y uso de energía para este país.
País Brasil:
Figura 4 Matriz de energía de Brazil
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25
Figura 5 Matriz de energía de Colombia
Fuente: Ministerio de Minas y Energia de Colombia (2008) i
Tabla 6 Matriz de energia de Colombia
Generador Porcentaje
Energía hidráulica de gran tamaño 63,92%
Térmica (gas) 27,41%
Térmica (carbón) 5,20%
Energía hídrica de pequeño tamaño 3,08%
Mini-gas 0,17%
Cogeneración 0,15%
Eólica 0,07% Fuente: Ministerio de Minas y Energía de Colombia
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26
Figura 6 Demanda del Consumo eléctrico
Fuente: Ministerio de Minas y Energia de Colombia (2008) ii
Tabla 7 Demanda del Consumo eléctrico
Tipo Porcentaje
Residencial 42,20%
Industrial 31,80%
Comercial 18%
Oficial 3,80%
Otros usos 4,30% Fuente: Ministerio de Minas y Energía de Colombia, 2010
En la ejecución de este ejercicio seguiremos las pautas que figuran en el
derrotero escrito para orientar el desarrollo de los proyectos de energías
alternativas que se lleva a cabo con el SENA. Como uno de los objetivos del
proyecto es servir de guía ilustrativa para ayudar a finalizar los proyectos del
Diplomado del SENA, se tratará de seguir lo más fielmente posible el orden de
las actividades que se consideran en este documento. Ver Anexo 1 (Derrotero
SENA).
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Ejercicio Energía Mareomotriz
27
2.2. Contexto internacional (Análisis externo)
2.2.1.La situación en el Mundo
Esta sección se inicia teniendo en cuenta los objetivos contenidos en la matriz
de objetivos, y se trata aquí de concretar el estado de desarrollo de la energía
mareomotriz en el entorno mundial y conocer tendencias sobre de esta fuente
energética y su aplicación particular en la generación de energía eléctrica.
De acuerdo a lo que plantea Soriano (2008)6 La energía mareomotriz es una
de las formas más antiguas de energía y su uso se remonta a muchos siglos
antes de Cristo. No obstante, la primera operación comercial a gran escala se
desarrolló en el Norte de Francia en el estuario del Río Rance. Allí operan,
desde 1966, 24 turbinas con capacidad de 24 MW cada una para proveer una
capacidad de generación de 240 MW en total. El dique de esta planta tiene una
longitud de 750 metros y el costo de la obra alcanzó los 95 millones de euros.
A pesar del gran costo, la inversión fue recuperada y actualmente genera
energía eléctrica a un costo de 1.8 centavos el KWh versus el 2.5 de las
plantas nucleares.
Francia no prosiguió con estos proyectos, en parte por las altas inversiones que
demanda este tipo de obras, por el giro de su política energética a la
generación nuclear y por temores de los ambientalistas. Actualmente, y
después de más de cuarenta años de operación, se ha comprobado que los
efectos sobre el ambiente han sido mínimos o pueden contrarrestarse, y que la
generación de energía atómica es altamente riesgosa para la humanidad,
haciendo que esta fuente de energía se le pueda prever un futuro promisorio.
Después de la experiencia Francesa y en vista de los resultados positivos en el
uso de esta fuente de energía, más proyectos a escala comercial usando la
tecnología de represas mareomotrices se han puesto en operación en Francia,
Canadá, Suiza, el Reino Unido, Estados Unidos, China y otros países más. Hay
6 Ver presentación Phd. Natasha Soriano, University of hawaii at manoa, 2008
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28
que recordar que la única forma de generación mareomotriz no es la de dique
o represas y que existen otras formas de utilizar la energía de los océanos en
forma eficiente, como se ha señalado antes y que son más amigables con los
ecosistemas. (Soriano 2008)
A pesar de lo expuesto anteriormente, el BWEA7 (http://www.bwea.com) del
Reino Unido, sostiene que el desarrollo de la energía mareomotriz se encuentra
10-15 años atrás del de la energía eólica, pero que su aplicación crecerá
enormemente hacia el 2020, particularmente con el desarrollo de nuevas
tecnología de captación. Es el Reino Unido el país que cuenta con el mayor
número de centros de investigación y de estudios de la tecnología mareomotriz
y con sitios costeros adecuados para poner comercialmente en uso esta fuente
de energía para la generación de electricidad.
A continuación se resumen en la Tabla algunos de las principales plantas
mareomotrices que se encuentran en operación:
Tabla 8 Plantas mareomotrices en operación en el mundo
País Sitio Capacidad Max MW
Argentina San José 6800
Canadá Cobequid 5338
Cumberland 1400
Shepody 1800
India Kutch 900
Cambay 7000
Korea Garolim 480
Reino Unido Severn 8640
Mersey 700
Wyre 47
Conwy 33
Estados Unidos Nick Arm 2900
Turnagain Arm 6500
Rusia Mezen 1500
Tugur 7000
Fuente: Renewable UK, 2009
7 Renewable Uk, cuerpo profesional institucional del gobierno para las industrias de energías alternativas en el reino unido, para saber más consultar http://www.bwea.com/about/index.html
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29
2.2.2.La situación en América Latina
La exploración a fondo de las publicaciones consultadas no permite detectar
instalaciones de gran importancia en América Latina, incluyendo Brasil, fuera
de las que se consignan en la Tabla anterior. Las publicaciones que aparecen
en el sitio web del centro chileno de energía8 revelan que este país ha realizado
con una firma del Reino Unido un inventario de su litoral para detectar sitios
probables y adecuados para la instalación de plantas operadas por energía
mareomotriz.
2.2.3.Determinantes del contexto de la energía mareomotriz
La mayoría de las fuentes consultadas indican que la energía mareomotriz se
encuentra hoy en día en desventaja de sostenibilidad económica frente a las
energías del viento y solar. No obstante, se le ve un futuro promisorio cuando
se logren solucionar algunos de los problemas que hoy en día existen. Primero,
uno de los factores de mayor desventaja es el costo para poderla generar en
gran escala. Hoy en día el costo de generación con energías convencionales es
del orden de US 0.05 el KWh. Lo segundo es el impacto en el ambiente, que se
encuentra bastante estudiado, pero no completamente resuelto.
Según fuentes especializadas9, las estadísticas sobre energía mareomotriz son
todavía escasas; debido a la competencia por el desarrollo de medios viables
de energías renovables, las tecnologías de la energía mareomotriz han sido de
algún modo relegadas por otras fuentes tales como la energía eólica. Gran
parte de ello se debe a la percepción de un mayor costo de capital que se
requiere para dominar la energía mareomotriz, lo cual se traduce en costos
8 Centro Chileno de energía, Inventario del Litoral pacífico (2008) http://www.cne.cl/cnewww/opencms/#;
9 Se adjunta información de reciente aparición en el sitio web:http://www.renewable-energy-
site.co.uk/statistics-on-tidal-energy.php.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
30
más altos por unidad de generación. Debido a que el mundo comercial es
impulsado en muchos casos por resultados cortoplacistas, las inversiones en
investigación de esta energía no han sido todo lo que podría esperarse hasta el
presente.
Teniendo en cuenta lo publicado en el Handbook de las Energías Renovables,
Kemp (2009)10 afirma que las cosas están empezando a cambiar y la brecha
entre los costos de producción de la energía mareomotriz y las de sus
competidoras se está reduciendo rápidamente. En 2020, incluso la forma más
cara de la producción de esta energía – producida por corriente de mareas-,
debe estar dentro del 50% del competidor más económico, que es la energía
eólica en tierra firme. Actualmente, es aproximadamente 4 veces más costoso
contar con energía mareomotriz que con energía eólica.
Sin embargo, en el largo plazo, las estadísticas sobre los costos de producción
de energía mareomotriz es probable que sigan el curso de las otras energías
renovables, tanto en el uso como en la confianza del público en ellas, la cual
seguramente aumentará de manera significativa.
Hoy en día se manejan dos tipos distintos de energía mareomotriz:
La Onda y la energía de corriente de marea
La energía de lagunas de mareas
De estos tipos, la energía de las lagunas de mareas es la que presenta el
mayor potencial para la explotación comercial, a pesar del hecho de que este
tipo de energía no se está generando comercialmente en la actualidad. Incluso,
es todavía bastante más costosa que los medios alternativos de generación de
energía renovables. La mayoría de la investigación se enfoca hacia el año
2020, y la mayoría de proyecciones sobre estadísticas se realizan
frecuentemente a partir de este año.
10 Ver: The Renewable Energy Handbook, William H. Kemp (2009), Oxford University.
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31
Según las estadísticas proyectadas, citadas por Kemp (2009), se estima que:
El 3% del abastecimiento de electricidad en el Reino Unido podría ser
generada por la energía mareomotriz para el año 2020.
A nivel mundial, se estima en 120MW la capacidad instalada de energía
mareomotriz en el momento actual. El Reino Unido cree tener
aproximadamente la mitad de eso.
En 2020, se espera que sea cerca de 2.5GW la capacidad instalada
mundial, el Reino Unido contaría aproximadamente con la mitad de esta
capacidad.
2.2.4.Costos de las energías
Al comparar las tecnologías de Generación Tradicional de Energía con las
tecnologías alternativas, se observan las siguientes tendencias en cuanto al
costo del kilovatio, hora generado:
Tabla 9 Costos actuales de energías al nivel internacional
Método US$/Kwh Limitaciones y Externalidades
Gas Suministra alrededor del 15% de la demanda global de electricidad.
.039-.044 Las plantas de gas son más rápidas de construir y menos costosas que las de carbón o las nucleares. Pero una gran porción del costo es el del gas. Con los precios inciertos del petróleo hay incertidumbre en el precio del Kwh generado
Carbón Proporciona alrededor del 38% de la demanda global de electricidad
.048-0.055
Muy difícil construir estas plantas en el mundo industrializado debido a los requerimientos ambientales. Las reservas de carbón son elevadas pero se considera un gran contaminante
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32
Método US$/Kwh Limitaciones y Externalidades
Generación Convencional con Renovables
Eólica Suministra
alrededor del 1.4% de la demanda global de electricidad. El viento se considera 30% confiable
.04-.06 Es la única fuente efectiva en costo, pero el viento tiene muchos problemas, se afecta con
el clima, y no se puede aislar por completo del ruido que produce
Método US$/Kwh Limitaciones y Externalidades
Hidro Suministra alrededor del 19.9% de la demanda global de electricidad. Se considera 60% confiable
.05-.113 Es quizá la única fuente de energía renovable con contribución sustantiva a la demanda global de electricidad. Estas plantas sólo se pueden construir en sitios con topografía especial.
Generación con Renovables, Emergentes, no- Convencionales,
Disponibles
Mareomotriz
.02-.05 El proyecto Blue Chip en Canadá esta listo en su ingeniería para su implementación. El impacto ambiental es bajo, las
mareas son altamente confiables.
Generación con Renovables, Emergentes, no- Convencionales.
Fuente: http://peswiki.com/index.php/Directory:Cents_Per_Kilowatt-Hour11
11 Ver: Scotland Europa, Scottish Government, EU-OEA, 2009.
Megawatios
Atmósfera fría
.003-
0.01
La instalación típica requiere dos líneas de
oleoducto de 300Kms de largo. Los puntos
terminales se ubican para maximizar diferencias atmosféricas históricas. Después
de su construcción los costos de
mantenimiento y operación son mínimos .
Eléctrica
Térmica
.03-.15 ENECO Chip. Es un circuito integrado que
producirá electricidad directamente del
calor. Más eficiente más económico que la
solar
OTEC(Ocean
Thermal Energy
Convertion)
.06-.25 Todavía no opera, pero hay dos plantas por
construirse, particularmente para los
militares.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
33
2.2.5. Redes sociales, centros de encuentro, congresos, ponencias, puntos de encuentro de la temática, áreas afines a nivel mundial.
Para efectos de este ejercicio, las redes sociales se consideran como medios
por los cuales todos los interesados en el desarrollo y producción de energía
mareomotriz crean vínculos para compartir o desarrollar prácticas o
conocimientos. A diferencia de las comunidades de práctica, donde sus
miembros se conocen de antemano, y están constituidos por un pequeño
grupo de personas que trabajan juntos desarrollando proyectos, las redes
conectan a un gran número de personas que están a grandes distancias, por
tanto, deben haber mecanismos para su encuentro y medios para mantener las
relaciones (Ianni, 1996)12. Los congresos, ponencias, seminarios y los
portales especializados cumplen esta función iniciando una relación, mientras
que los portales crean y sostienen la red, con base en herramientas de
colaboración tales como correo electrónico, chats, blogs, foros y otros.
Eventos
La búsqueda arrojó un evento para este año denominado ―MARINE
RENEWABLES: TURNING THE TIDE‖ que tendrá lugar en Bélgica el día 22 de
marzo de 2010 y está organizado por Scotland Europa, Scottish Government,
EU-OEA. Los demás eventos son de carácter general realizados en torno a la
obtención de energías provenientes del océano. No hubo resultados para
eventos en idioma español.
Portales
Existen números portales dedicados a la energías provenientes del océano que
incluyen espacios para la energía mareomotriz, tales como The European
Marine Energy Centre (EMEC) o el Ocean Energy Systems Implementing
Agreement; este último ofrece las herramientas necesarias para crear redes de
conocimiento y está enfocado en este propósito, donde busca poner en
12 O. Ianni (1996) Teorías de la Globalización. Siglo XXI, Méjico.
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34
contacto a investigadores de diferentes estamentos, tanto privados como
públicos. Contiene una lista de eventos a realizar en el mundo en el presente
año, la cual aparece a continuación.
Tabla 10 Principales encuentros, eventos alrededor del mundo
Principales encuentros en la temática alrededor del mundo
2010 Ocean Science Meeting
22-26.Fev.2010
Portland, Oregon, USA
BWEA Wave & Tidal 2010
4.Mar.2010
London, UK.
EUSEW marine energy seminar: Marine
Renewables: Turning the tide
22.Mar.2010 Brussels, Belgium.
3rd Annual Global Marine Renewable
Energy Conference
14-15.Abr.2010
Seattle, Washington, USA.
4th Annual Aotearoa Wave and Tidal Energy
Association Conference
19-20.Abr.2010
New Zealand, Wellington
2010 Offshore Technology Conference
3-6.Mai.2010
Taxas, USA.
Ocean Energy 2010
5-7.Mai.2010
to be confirmed
All-Energy 2010
19-20.Mai.2010
Aberdeen, Scotland
2010 European Maritime Days
19-21.Mai.2010
Gijon, Spain.
OCEANS'10 IEEE
24-27.Mai.2010
Sydney, Australia
OMAE 2010
6-11.Jun.2010
Shanghai, China
Renewable Energy Research Conference
7-8.Jun.2010
Trondheim, Norway
NOIA Conference 2010
14-18.Jun.2010
St. John’s, NL, Canada
Sustainable Ocean Summit
15-16.Jun.2010
Belfast, UK.
ISOPE 2010
20-26.Jun.2010
Beijing, China
International Marine Science and
Technology Week
21-25.Jun.2010
Brest, France
Renewable Energy Conference 2010
27.Jun-2.Jul.2010
Yokohama, Tokyo
Special Session Invitation ISIE 2010
"Integration of Renewable Energy
Bari, Italy
Fuente: Elaboración Propia, Universidad del Valle 2010
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Ejercicio Energía Mareomotriz
35
Si bien las búsquedas arrojaron pocos resultados, a través de la información
ofrecida por los portales se observan estructuras para crear redes de prácticas,
pero no es posible hacer análisis de su eficacia. También se observa carencia
de medios similares en idioma español y por tanto, en los países que lo hablan.
2.3. Contexto Nacional (Análisis Interno de la Temática)
Es importante realizar una revisión sobre los avances y proyectos que se han
realizado en torno a esta temática, de tal forma que se establezca una visión
panorámica sobre los avances en energía mareomotriz en el país.
2.3.1.Grupos de investigación
La estrategia de búsqueda de Grupos de Investigación en energía mareomotriz
consistió en identificar primero los que tienen como área de conocimiento
―Energía Eléctrica‖; luego, buscar los que tienen como siguientes líneas de
investigación, y, finalmente, los que tienen como trabajos dirigidos alguno
sobre energía mareomotriz. En total se encontraron las siguientes líneas:
1. Calidad de energía
2. Fuentes renovables de energía
3. Uso racional de la energía
4. Energía y medio ambiente
5. Energías renovables
6. Energías alternativas
En total se encontraron siete grupos de investigación, que representan tan sólo
el 4.4% del total del área de conocimiento, y se presentan en la Tabla 13:
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36
Tabla 11 Grupos de investigación en Colombia
GRUPO CÓDIGO INSTITUCIÓN CLASIFICACIÓN
Electrónica de Potencia y Energías Renovables COL0068959
Universidad Pontificia
Bolivariana Sec.
BucaramangaD
Grupo de Investigación en Conversión de
Energía - CONVERGÍACOL0017262
Universidad del Valle -
UnivalleC
Grupo de Investigación en Energías GIEN-UAO COL0009699Universidad Autónoma de
Occidente - UAOB
Grupo de Investigación en Sistemas de Energía
Eléctrica (GISEL)COL0010323
Universidad Industrial de
Santander - UISB
Laboratorio de Investigación en Fuentes
Alternativas de Energía (LIFAE)COL0012963
Universidad Distrital
"Francisco José de Caldas"D
GIOPEN, Grupo de Investigación en
optimización energéticaCOL0038208
Corporación Universitaria de
la Costa - CUCD
Grupo de Energía y Termodinámica COL0008076Universidad Pontificia
Bolivariana Sede MedellínA1
Fuente: Colciencias, Red Scienti, 2010
Sin embargo, dentro de las líneas de investigación de los grupos anteriores,
ninguna está relacionada directamente con la energía mareomotriz. El único
grupo que se conoce que trabaja en este campo es el Grupo Hidrociencias de la
Universidad Javeriana, liderado por el profesor Gustavo Adolfo Zarruk, del
Departamento de Ingeniería Civil. No se observa, sin embargo, ninguna
universidad que lidere la investigación en el tema de la energía mareomotriz.
A nivel de grupos de investigación, se encuentra el Grupo Convergía de la
Universidad del Valle, el cual expresa mediante sus líneas de investigación su
preocupación hacia el análisis de las energías renovables. La Universidad de
Antioquia con el grupo de Energía Alternativa se ha planteado ejes de
investigación en torno al estudio de energías de fuentes no convencionales. La
Universidad Autónoma de Occidente, a través del grupo de investigación GIEN,
mantiene un línea de investigación relacionada con la eficiencia energética y
energías alternativas donde su principal objetivo es el desarrollo de
metodologías que optimicen los procesos energéticos dentro de un enfoque de
uso racional de la energía, desarrollo de equipos que permitan reemplazar la
aplicación de fuentes convencionales, que usan combustibles fósiles, por
fuentes renovables de energía, que son aquellas que permiten conservar los
recursos energéticos para las futuras generaciones, asegurando así el
desarrollo sostenible del país.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
37
En cuanto a investigaciones puntuales, es relevante destacar las siguientes: El
proyecto titulado ―Estudio sobre la generación de energía utilizando las
mareas, el oleaje y las corrientes marinas en la región costera colombiana‖,
que tiene como objetivos medir el potencial energético de las costas, identificar
los componentes técnicos a nivel de normatividad y los requisitos ambientales
necesarios para implementar este tipo de proyectos de generación de energía
en el país, realizado por las facultades de Ingeniería Civil y Estudios
Ambientales y Rurales de la Pontificia Universidad Javeriana13.
El Grupo de Investigación Hidrociencias de la Pontificia Universidad Javeriana
ha efectuado una investigación relacionada con el potencial de generación de
energía a lo largo de la costa colombiana mediante el uso de corrientes
inducidas por mareas, en una extensión aproximada de 3.100 Km; se utilizan
imágenes Landsat y sistemas de información geográfica para digitalizar la línea
de costa14.
Las iniciativas por investigar en los temas relacionados con energías
renovables han motivado tesis como la realizada en la Universidad de La Salle
titulada ―Actualización del inventario de posibilidades de generación de energía
mareomotriz en Colombia‖15, la cual describe el fenómeno de las mareas,
analizando las fuerzas que lo originan y los métodos que se emplean para
realizar predicciones de amplitud y tiempo. Se exponen las características de
aprovechamiento, estableciendo los procedimientos para el cálculo del
potencial mareomotriz en Colombia y el comportamiento de las mareas en la
Costa Pacífica Colombiana. Se muestra qué factores, sociales, técnicos,
económicos y ambientales influyen a la hora de construir una central de
energía mareomotriz.
13 Gómez, M. A. (2006). Generación de energía a partir del Mar, disponible en http://www.universia.net.co/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=3561. 14 Polo, J. M., Rodríguez, J. Sarmiento, A. (2008). Potencial de generación de energía a lo largo de la costa colombiana mediante el uso de corrientes inducidas por mareas. http://revistaing.uniandes.edu.co/pdf/a11%2028.pdf 15 Gómez, L. A. y Burgos, W. Y., (2008) Actualización del Inventario de Posibilidades de Generación de Energía Mareomotriz en Colombia, Tesis de grado. Universidad de La Salle.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
38
Finalmente, es necesario mencionar que, aunque existen muy pocos centros de
investigación en relación al estudio de la producción y explotación de la energía
mareomotriz, cabe destacar el interés gubernamental a través de las
reglamentaciones para propiciar un ambiente propicio para la implementación
y desarrollo de este tipo de energía.
2.3.2.Legislación
Utilizando Google como meta buscador y algunos sitios de información legal del
país16, con la ecuación 1 se obtuvieron 91 resultados relacionados con
legislación17, de los cuales tan sólo 2 fueron relevantes, ya que tienen que ver
con la energía mareomotriz, relacionados con normas, políticas, acuerdos, etc.:
1. El Proyecto de Acuerdo No. 006 de 2008 del Concejo de Bogotá, por
medio del cual se establecen unos incentivos tributarios para quienes
implementen mecanismos de desarrollo limpio a través de fuentes
alternas, renovables y limpias para generar energía eléctrica. El objetivo
de este proyecto es otorgar beneficios tributarios que permitan estimular
la implementación de alternativas de desarrollo limpio, aprovechando las
fuentes renovables para generar energía, para proteger las fuentes no
renovables de energía, para mitigar el cambio climático y para reducir
las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero.
El sustento jurídico de este proyecto se encuentra en los siguientes títulos:
a) La Constitución Política de Colombia en su título II.
b) La Ley 99 de 1993, que determina las funciones del Ministerio del Medio
Ambiente.
16 Presidencia de la República, Ministerio de Minas y Energía, Conpes, DNP, periódico del estado, Ministerio de Comercio, Alcaldía de Cali, Alcaldía Mayor de Santa Fe de Bogotá, Gobernación del Valle, Gobernación de Antioquia, Gobernación de Cundinamarca. Etc. Consulta Marzo 2010 17 Ver el anexo 1 para observar la bitácora de búsqueda de información.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
39
c) La Ley 164 de 1994, por medio de la cual se aprueba la Convención
marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.
d) El protocolo de Kyoto, adoptado en 1997.
e) La Ley 697 de 2001, que establece al Ministerio de Minas y Energía
como entidad responsable de organizar y asegurar el desarrollo y
seguimiento de los programas de uso racional y eficiente de la energía.
f) Los lineamientos de Política de Cambio Climático, aprobados en 2002
por el Consejo Nacional Ambiental.
g) El documento CONPES 3242 de 2003, que define la estrategia
institucional para la venta de servicios ambientales de mitigación del
cambio climático.
h) El Decreto 352 de 2002, sobre exenciones tributarias; i) La Ley 788, que
establece dos incentivos para proyectos de venta de servicios
ambientales de mitigación del cambio climático.
2. La Política Nacional del Océano y los Espacios Costeros (PNOEC),
aprobada el 1 de Junio de 2007, es una política de Estado referida a los
espacios oceánicos y costeros de Colombia, la cual responde a la
necesidad de asumir el océano desde una visión integral. Articula
iniciativas y nuevas realidades de importancia nacional, como políticas
sectoriales, el Documento 2019 Visión Colombia II Centenario y el Plan
Nacional de Desarrollo, dotando al país de una herramienta a largo
plazo, en la cual confluyen el desarrollo institucional, territorial,
económico, ambiental y sociocultural del país, frente a los retos del
futuro. Los lineamientos de esta política los formula la Comisión
Colombiana del Océano. Esta política también estableció que la Comisión
Colombiana del Océano (CCO), a través de su Secretaría Ejecutiva,
conformaría un Comité Técnico Interno de Trabajo, de carácter jurídico
intersectorial, que sirviera de consulta, análisis y evaluación del marco
jurídico vigente, relacionado con el manejo integrado de los espacios
oceánicos y costeros.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
40
La búsqueda con Clusty (utilizando igualmente la opción avanzada) entregó
resultados muy similares a los de Google, salvo la tesis de grado ―Actualización
del inventario de posibilidades de generación de energía mareomotriz en
Colombia‖, de Luis Alexander Gómez y William Burgos, de la Facultad de
Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Salle (Bogotá, 2008). En dicho
trabajo, el punto 2.9 hace referencia a las consideraciones ambientales de la
implantación de la energía mareomotriz en Colombia, donde menciona que una
central mareomotriz puede reducir la máxima marea viva en un 50%, además
de un efecto menor en la marea muerta. Además, algunos parámetros
específicos a tener en cuenta son: las distribuciones de salinidad, la turbidez,
los nutrientes contaminantes y los nutrientes; sin embargo, no presenta
información sobre alguna normativa para la implantación de centrales
mareomotrices.
3. Con el objetivo de ampliar la información, se acude a la página del
Ministerio de Minas y Energía a través de la ecuación 5, la cual arroja 2
resultados: Las resoluciones 181401 y la 181402, que tienen que ver
con el factor de emisión de gases de efecto invernadero para los
proyectos de generación de energía con fuentes renovables conectados
al Sistema Interconectado Nacional, cuya capacidad instalada sea igual o
menor a 15MW. El artículo primero de la resolución 181402 (De
noviembre de 2004) modifica el artículo 1º de la 181401 (De octubre del
mismo año), adoptando el factor de emisión de 0.471 Kg CO2/KWh para
el cálculo de las reducciones de emisiones de gases de efecto
invernadero, para estos proyectos de generación de energía con fuentes
no convencionales o renovables, dentro de las cuales está la energía
mareomotriz.
4. A nivel gubernamental, el Ministerio de Minas y Energía, a través de la
Ley 697 del 2001, en su artículo 3, define como fuentes de energía no
convencionales aquellas fuentes de energía disponibles a nivel mundial
que son ambientalmente sostenibles, pero que en el país no son
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Ejercicio Energía Mareomotriz
41
empleadas o son utilizadas de manera marginal y no se comercializan
ampliamente. En este mismo artículo, se menciona el aprovechamiento
hidroenergético, definido como la energía potencial de un caudal
hidráulico en un salto determinado que no supere el equivalente a los 10
MW.
5. Igualmente a través de la Resolución 18 1422 de 2005 se ha establecido
la necesidad de regular aspectos relacionados con las energías
alternativas y específicamente la mareomotriz en donde se menciona
especialmente:
a) La adopción del promedio ponderado del horario de emisiones por
unidad de electricidad para el cálculo de línea base de proyectos de
generación de escala completa (superior a 15MW) del sector eléctrico
colombiano, interconectados al sistema nacional que generen con
fuentes renovables tales como fotovoltaica, hidroeléctrica,
mareomotriz, eólica, geotérmica y biomasa, en conformidad con la
aplicación de la Metodología Consolidada para Proyectos de
Generación Eléctrica a partir de Fuentes Renovables Conectados a la
Red –Documento ACM0002 versión 3–.
b) La adopción del factor de emisión del margen de construcción (FEPO)
en 0.3056kg. C02e/kWh, para el cálculo de línea base de proyectos
de generación de escala completa (superior a 15MW) del sector
eléctrico colombiano, interconectados al sistema nacional que
generen con fuentes renovables tales como fotovoltaica,
hidroeléctrica, mareomotriz, eólica, geotérmica y biomasa, en
conformidad con la aplicación de la Metodología Consolidada para
Proyectos de Generación Eléctrica a partir de Fuentes Renovables
Conectados a la Red –Documento ACM002 versión 3.
6. La política colombiana en función de apoyar el desarrollo de las fuentes
renovables de energía como la Mareomotriz, institucionaliza a través del
CONPES 3242 del 25 de agosto de 2003 la responsabilidad del Ministerio
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Ejercicio Energía Mareomotriz
42
de Minas y Energía para buscar potenciales sinergias con el fin de incluir
entre sus planes, políticas y programas este tema de vital importancia
tanto económica como ambiental. El Ministerio de Minas y Energía, a
través de la Unidad de Planeación Minero Energética del 2004, regula
aspectos relacionados con la generación de energía eléctrica con fuentes
renovables interconectadas a la red de más de 15 MW.
2.3.3.Infraestructura y potencial nacional
Características de la superficie marítima en Colombia
De acuerdo a lo publicado por Gómez & Burgos (2009), Colombia cuenta con
una superficie marítima inmensa, de 928.660 km2 (44,8% de la extensión total
del territorio); el espacio marítimo del Caribe tiene una extensión de 589.560
km2 y el del Pacífico 339.100 Km2; las líneas de costas son de 1.600 y 1.300
kilómetros, respectivamente.
Los espacios oceánicos y las zonas costeras e insulares del país están
conformados por 12 departamentos, de los cuales 4 se localizan en el Pacífico
(Chocó; Valle del Cauca; Cauca y Nariño) y 8 en el Caribe (Archipiélago de San
Andrés, Providencia y Santa Catalina; Guajira; Magdalena; Atlántico; Bolívar;
Sucre; Córdoba y Antioquia).
Potencial de generación de energía
La energía de los océanos se puede clasificar en siete tipos principales: Sulfuro
de Hidrógeno, Biomasa con Fuente en el Océano, Gradiente de Salinidad,
Corrientes Oceánicas, Gradiente Térmico, Onda de Marea y Olas de Viento.
Hasta el momento en Colombia el conocimiento de la energía contenida en los
océanos consiste solamente en un trabajo de tesis de oceanografía, realizado
en la Escuela Naval Almirante Padilla de Cartagena, Bolívar (Cfr. Gómez &
Burgos, 2009).
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Ejercicio Energía Mareomotriz
43
La energía oceánica se puede extraer mediante el uso de corrientes inducidas
por mareas, olas y calor diferencial. La energía obtenida por los movimientos
del mar se genera por medio de presas y de la regulación del flujo de la marea
por medio de compuertas para accionar turbinas. El sistema consiste en
aprisionar el agua en el momento de la alta marea y liberarla, obligándola a
pasar por las turbinas durante la bajamar.
La energía estimada que se disipa por las mareas es del orden de 22.000 TWh.
De esta energía, se considera recuperable una cantidad que ronda los 200
TWh. Según Gómez & Burgos (2009), el obstáculo principal para la explotación
de esta fuente es el económico. Los costos de inversión tienden a ser altos con
respecto al rendimiento, debido a las bajas y variadas cargas hidráulicas
disponibles. Estas bajas cargas exigen la utilización de grandes equipos para
manejar las enormes cantidades de agua puestas en movimiento. Las
posibilidades a futuro de esta energía no son consideradas como fuentes
eléctricas, por su baja rentabilidad y la grave agresión para el medio ambiente.
Inventario de la posibilidad de generación de energía mareomotriz
Actualmente Colombia cuenta con 6 estaciones de la red mareográfica del
IDEAM; 2 en el Pacífico y 4 en el Mar Caribe, con Tecnología de punta en la
transmisión de datos por satélite. De acuerdo al Atlas de Colombia del
Ministerio de Minas y Energía (2010) Colombia cuenta con 980.000 Km2 de
aguas marítimas, de los cuales 64.000 km2 corresponden al mar territorial, el
cual bordea un ancho de 12 millas, y los 3.000 Km de línea costera que tiene
el país: 1.700 en el Mar Caribe y 1.300 en el Océano Pacífico, en donde las
mareas juegan un papel importante por su influencia en los ecosistemas
marinos y en la regulación de las condiciones para el transporte marítimo y la
pesca.
Las mareas de la Costa Pacífica colombiana son semidiurnas y regulares, esto
es, con dos mareas altas y dos mareas bajas por día, con un período
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
44
aproximado de 12,25 horas, y su rango mareal puede alcanzar un poco más de
4m. Para el Caribe colombiano, las corrientes superficiales más importantes
son: la corriente del Caribe, que en su desplazamiento hacia el noreste forma
un área de influencia que puede llegar hasta el Golfo de Morrosquillo y la
contracorriente de Colombia.
Potencial de Generación en Colombia
De acuerdo a lo publicado por Polo (2009)18, en Colombia, las costas del
Pacífico y del Caribe son las que más han sido estudiadas. Según una
investigación realizada en 20087, en el litoral Caribe no es posible implementar
el aprovechamiento energético con las tecnologías actuales. Un inventario en el
Pacífico colombiano elaborado por PESENCA arrojó como resultado un potencial
de energía Mareomotriz de 500 MW. El potencial estimado8 para los 3.000 Km
de costas colombianas respecto a la energía de las olas es de 30 GW.
Con la tecnología que existía en el 2008, el aprovechamiento del potencial
energético es posible en la costa pacífica colombiana, debido a que las mareas
son superiores a los 3m. Se encontraron 45 posibles bahías en el Litoral
Pacífico con potencial energético calculado en 120 MW, de las cuales cabe
destacar:
Bahía Málaga con 3.5 MW
La ensenada de Tribugá con 0.5 MW
Punta Catripe (8MW)
Bocana Bazán (6MW)
Boca Naya (13MW)
Delta Chavica
Selección de los sitios de posible utilización
18 Polo, John M. (2009) Potencial de generación de energía a lo largo de la Costa Colombiana mediante el uso de corrientes inducidas por Mareas. Ministerio de Minas y Energia Bogotá, Enero.
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45
En la costa pacífica colombiana, y teniendo en cuenta aspectos económicos y
ambientales para la construcción de un dique de contención, se calificaron
como aptos para la generación de energía mareomotriz los siguientes sitios,
con el área de embalsamiento mínimo Gómez & Burgos (2009):
Tabla 12 Sitios de posible utilización de energía mareomotrz
No Sitio
Área de
embalsamiento
(Km2)
Longitud de
Presa (m)
1 Ensenada de Utría 4 1100
2 Boca Virudó 9 400
3 Ensenada Catripe 11 600
4 Rio Baudó 7 600
5 Bocana Usaragá 7 1500
6 Río Decampado 16 2500
7 Bahía Ijuá 8 800
8 Bahía Málaga 80 2700
9 Boca Cajambre 6 1000
10 Boca de Yurumangui 16 1100
11 Boca Naya 18 3200
12 Río Guandipa 6 1600
13 Bacana Hoja Blanca 8 900
14 Bocana del Rosario 5 2000
15 Chilvi 5 1400
Fuente: Tesis de Grado de Alexander Gómez & William Burgos (2009) Actualización del
Inventario de posibilidades de generación de energía mareomotriz en Colombia, Universidad de
la Salle. Director Eduardo Machado Phd, Oxford University.
Potencial mareomotriz de cada sitio
Los factores que determinan el rendimiento de una construcción de un embalse
son la longitud del dique de contención y la energía producida; cuanto más
pequeño sea este cociente, más económico será el costo de la instalación, y los
factores geográficos de mayor rendimiento vienen dados por la relación entre
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46
el largo del dique de contención y la superficie de retención (A/L). La potencia
se analizó teniendo un rango medio de marea de 3.0m. 19
Tabla 13 Características de los sitios6
No Sitio Sitio Área
[km2]
Pi
[MW] Em[GWh]
Presa
[m] L/Em A/L*103
1
Ensenada de
Utria 1 4 7,9 17,4 1100 63,2 3,6
2 Boca Virudó 2 9 18 39 400 10,3 22,5
3
Ensenada
Catripe 3 11 21,8 47,7 600 12,6 18,3
4 Rio Baudó 4 7 13,9 30,4 600 19,7 11,7
5
Bocana
Usaragá 5 7 13,9 30,4 1500 49,3 4,7
6
Río
Decampado 6 16 31,7 69,4 2500 36 6,4
7 Bahía Ijuá 7 8 15,8 34,7 800 23,1 10
8
Bahía
Málaga 8 80 160 347 2700 7,8 29,6
9
Boca
Cajambre 9 6 11,9 26 1000 38,5 6
10
Boca de
Yurumangui 10 16 31,7 69,4 1100 15,9 14,5
12
Río
Guandipa 12 6 11,9 26 1600 61,5 3,8
13
Bacana Hoja
Blanca 13 8 15,8 34,7 900 25,9 8,9
14
Bocana del
Rosario 14 5 9,9 21,7 2000 92,2 2,5
Fuente: Tesis de Grado de Alexander Gómez & William Burgos (2009) Actualización del
Inventario de posibilidades de generación de energía mareomotriz en Colombia, Universidad de
la Salle Director Eduardo Machado Phd, Oxford University.
19 Instituto De Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) Pronostico De Pleamares y Bajamares Costa Pacifica Colombiana 2007, tomada el 24 de julio de 2007 de http://www.ideam.gov.co/ pp.10.
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47
L es la longitud del dique de contención dado en metros. Por la magnitud de
los índices L/Em (bajo) y A/L (más alto), los sitios más aptos para posibles
desarrollos mareomotrices son en su orden20:
Tabla 14 Sitios más aptos para posibles desarrollos mareomotrices
Sitio L/Em A/L*103 Potencia
(MW)
8 Bahía Málaga 7,8 29,6 160
2. Boca Virudó 10,3 22,5 18
3. Ensenada Catripe 12,6 18,3 21,8
10. Boca
Yurumangui 15,9 14,5 31,7
4. Río Baudó 19,7 11,7 13,9
Potencia Total
Instalada
245,4
Fuente: Tesis de Grado de Alexander Gómez & William Burgos (2009) Actualización del
Inventario de posibilidades de generación de energía mareomotriz en Colombia, Universidad de
la Salle Director Eduardo Machado Phd, Oxford University
Con base en la siguiente tabla comparativa y, teniendo en cuenta que para el
2008 en Colombia el costo del kilovatio hora se encontró alrededor de los 13
centavos de dólar, éstos son proyectos en los cuales el valor de la energía
media es demasiado alto, por lo cual son proyectos poco viables actualmente,
pero que pueden ser una posible solución a una crisis energética en el futuro.
20 García Murillo, Nelvedirsson (2007). Análisis documental para el prediagnóstico del Plan Nacional de Desarrollo para fuentes no convencionales de energía en el Ministerio de Minas y Energía. Universidad de La
Salle, Bogotá.
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48
Tabla 15 comparativa de costos
TABLA COMPARATIVA
Alternativa Bahía
Málaga
Boca
Virudó
Ensenada
Catripe
Boca
Yarumangui Río Baudó
Costo Total del
proyecto (US$) 639.375.000 40.692.500 51.150.000 813.750.000 43.012.500
Costo del
Kilovatio
Instalado
(US$/kW)
4.000 2.300 2.325 2.542 3.072
Costo medio de
energía (US$/kW) 1,84 1,04 1,07 1,17 1,42
Fuente: Tesis de Grado de Alexander Gómez & William Burgos (2009) Actualización del
Inventario de posibilidades de generación de energía mareomotriz en Colombia, Universidad de
la Salle Director Eduardo Machado Phd, Oxford University
Limitantes para la generación de energía mareomotriz
Según un estudio realizado por la Universidad La Salle (García, 2007), se
mencionan diferentes barreras, entre la que se incluye el poco recurso
humano especializado, la carencia de estudios de planeación que integren la
generación de este tipo de energía al sistema eléctrico nacional y el
encarecimiento de la infraestructura tecnológica adecuada para el proceso de
transferencia de tecnología, con respecto a la adecuación de normas,
recomendaciones y mejores prácticas.
Hasta el año 2003 no existía producción nacional de equipos destinados a la
producción de energías alternativas; solo una pequeña producción artesanal de
equipos para centrales hidroeléctricas entre 300 y 500 kw. Las diferentes
tecnologías disponibles para el desarrollo de este tipo de energía hasta el 2007
estaban sin desarrollar.
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49
Tabla 16 Principales clases de energías renovables
Principales clases de energía renovables
Fuente y
Tecnología Energía Producida
Estado a
nivel
mundial
Estado a nivel
colombiano
ENERGÍA MAREOMOTRIZ
Corrientes Electricidad En desarrollo Sin desarrollo
Mareas Electricidad En desarrollo Sin desarrollo
En Playas Electricidad En desarrollo Sin desarrollo
Mar Profundo Electricidad En desarrollo Sin desarrollo
HIDROENERGÍA
Graqn Escala Electricidad Desarrollada Desarrollada
Pequeña Escala Electricidad Desarrollada Desarrollada
ENERGIA SOLAR
Calor Pasivo Calor Desarrollada En desarrollo
Calor Activo Calor Desarrollada En desarrollo
Termoeléctrico Electricidad En desarrollo Sin desarrollo
Fotovoltaico Electricidad En desarrollo Uso limitado
ENERGÍA EÓLICA
Bombeo Mecánica Desarrollada Desarrollada
Aereogenerados Electricidad Desarrollada En desarrollo
BIOMASA
Residuos Calor En desarrollo En desarrollo
Gasificación
Combustible y
electricidad Desarrollada En desarrollo
Combustión Calor Desarrollada En desarrollo
Fuente: Tesis de Grado de Alexander Gómez & William Burgos (2009) Actualización del
Inventario de posibilidades de generación de energía mareomotriz en Colombia, Universidad de
la Salle Director Eduardo Machado Phd, Oxford University
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50
Finalmente, teniendo en cuenta los diferentes proyectos e investigaciones
realizados entre el 2000 y el 2009, se concluye que actualmente en Colombia
no es viable desarrollar un gran proyecto de generación mareomotriz, debido a
que requiere de una gran inversión económica, presentando un alto impacto
ambiental en el sitio donde se construya (García, 2007)21. Adicional a ello,
actualmente en Colombia no se cuenta con ningún tipo de infraestructura con
el que se esté generando este tipo de energía. Por tanto, la energía
mareomotriz no ha sido implementada todavía en Colombia.
2.3.4.Capacidades institucionales del SENA
Infraestructura del SENA
Un trabajo realizado en la Escuela Naval Almirante Padilla de Cartagena en
2008, establece algunos sitios potenciales para la generación de electricidad a
partir de la energía contenida en los océanos y determina características
oceanográficas en estos sitios para implementar sistemas en las condiciones
colombianas. Plantea que existen condiciones para aprovechar la energía del
gradiente térmico del océano en la zona costera de la Isla de San Andrés; en
Bahía Málaga, en el Océano Pacífico, establece que no es posible utilizar la
energía contenida en las corrientes de marea de manera natural. De igual
manera, en la Península de la Guajira determina que es el sitio con mejor
energía en las olas (11.67 KW/m), pero el flujo de energía no alcanza los
niveles mínimos (15 KW/m) para la generación de electricidad con las
tecnologías actuales.
Según este estudio, la isla de San Andrés es el lugar en Colombia con mayor
potencialidad para la generación eléctrica con fuente en el océano a través del
21 García Murillo, Nelvedirsson (2007) Análisis documental para el pre diagnóstico del Plan Nacional de Desarrollo para fuentes no convencionales de energía en el Ministerio de Minas y Energía. Universidad de La Salle.
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51
sistema OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion, la Conversión de Energía
Térmica Oceánica). 22
En cuanto a los Centros del SENA que se encuentran cerca a las costas
colombianas, los de mayor potencial son el Centro Múltiple de San Andrés y el
Caribe y el Centro Industrial y de Energías Alternativas (CIEA, Guajira). Sin
embargo, en cuanto a la formación impartida en el primer centro, sólo se tiene
conocimiento de un programa en Electricidad Básica y otro en Electrónica y hay
carencia de infraestructura en energía mareomotriz. Además, la generación de
energía eléctrica desde el océano en la isla no es posible por la no aplicabilidad
actual de la tecnología.
De acuerdo con conversación sostenida con el instructor Julio arboleda de la
Regional San Andrés, el énfasis del Centro Múltiple es en servicios
administrativos y de turismo, pero en cuanto a energías alternativas apenas se
conoce de un proyecto para la incorporación de tecnología en energía
fotovoltaica.
Además, aunque el Centro CIEA de la Guajira no tiene infraestructura como tal
para la generación de energía mareomotriz, sí la tiene para otras energías
alternativas como la eólica y la solar fotovoltaica. Este centro dispone de un
ambiente de aprendizaje llamado Ambiente de Energías (en fase de compra),
con entrenadores de energía solar fotovoltaica rodante, energía solar
fotovoltaica de sobremesa, energía solar fotovoltaica con conexión a red,
entrenador de energía eólica con un aerogenerador, entrenador de energía
eólica con túnel de viento para realizar simulación y, por último, con un
entrenador de energía solar térmica.
Para el desarrollo de programas de formación en energías alternativas, este
centro cuenta con los Laboratorios de Electrónica, los cuales están dotados con
22 Gómez, L. A. y Burgos, W. Y., (2009) Actualización del Inventario de Posibilidades de Generación de Energía Mareomotriz en Colombia, Tesis de grado. Universidad de la Salle.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
52
equipos como: multímetros, pinzas amperimétricas, osciloscopios,
generadores de frecuencias, contadores de frecuencia, protoboard, kits de
herramientas, computadores, elementos y dispositivos pertinentes a la
generación de electricidad, pero para energía eólica y solar fotovoltaica. En
estos laboratorios se desarrollan prácticas con el objetivo de que los
aprendices adquieran competencias en electricidad, electrónica e instalación y
mantenimiento de sistemas energéticos11.
Programas de Formación
Luego de revisar la situación de los Centros de Formación del SENA con
respecto a la tecnología mareomotriz, se pueden considerar los siguientes
aspectos:
1. Es importante utilizar los Centros de Formación que están a la orilla del
mar, tanto en la Costa Atlántica como Pacífica, y que tienen experiencia
en ofrecer programas relacionados con el uso de fuentes tradicionales de
energía como la hidráulica y térmicas, entre otras.
2. Solo en la Guajira existe un centro cuya misión está enfocada al manejo
de las energías alternativas, pero aún no cuenta con una infraestructura
suficiente para considerar proyectos relacionados con la energía
mareomotriz.
El tipo de cursos que se ofrecen en la temática eléctrica se caracteriza por ser
muy tradicionales, orientados a mercados actuales, similares a los ofrecidos
por otras entidades. Se percibe que no han evolucionado aún a propuestas
innovadoras que estén de acuerdo con los avances tecnológicos que se están
produciendo en el mundo.
La academia, a través de las universidades, se encuentra en la búsqueda de
aspectos que rodean la generación de energía mediante fuentes no
convencionales, como es el caso de la energía Mareomotriz. En este sentido, se
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53
han constituido redes que proporcionan espacios para la socialización de
resultados de investigación, como por ejemplo la Red Colombiana de Grupos
de Investigación en Eficiencia Energética "RECIEE", quienes organizan cada dos
años el Congreso Internacional sobre el uso racional y eficiente de la energía,
donde entre las temáticas se encuentran las energías renovables (Energías:
Eólica, Solar, Mareomotriz, Geotérmica, Biomasa. Celdas de combustible,
Pequeñas Centrales Hidroeléctricas, Aplicaciones, Aspectos económicos).
2.4. Análisis de Ocupaciones y tipo de Programas de formación a nivel Mundial
El Análisis de ocupaciones se desarrolló utilizando los buscadores y meta
buscadores sugeridos en la guía metodológica del estado del arte, sin
embargo, también se utilizó el acceso a los diferentes centros de formación del
mundo registrado en las bases de datos de la Word Skills, y la Organización
Mundial del Trabajo (OIT).
Las palabras clave utilizadas fueron:
Tidal Power energy occupations
Vocational domains in tidal power
Tidal Power and Formation
Tidal Power
Management of tidal power
Formacion para energía mareomotriz
Ocupaciones para energía mareomotriz
Cursos de Formación para energía mareomotriz
Virtual formation and tidal power
Tidal power and distance education
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Ejercicio Energía Mareomotriz
54
Figura 7 Principales centros de formacion para el trabajo en latinoamerica
Fuente: OIT (Organización Internacional del Trabajo, 2010)
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
55
2.4.1. Sitios de Consulta
Country/Region Joined
Organisation AE /ISO
Emiratos arabes
Émirats Arabes Unis 1997 Emirates Skills AT
Austria
Autriche 1958 Skills Austria
Australia
Australie 1981 WorldSkills Australia
BN Brunei Darussalam
Brunéi Darussalam 2004
Ministry of Education (Dept of Technical Education)
BR Brazil
Brésil 1981 SENAI CA
Canada Canadie 1990
Skills/Compétences Canada
CH Switzerland Suisse 1953 Swiss Skills
CO Colombia
Colombie 2008 SENA
DE Germany Allemagne 1953
SkillsGermany
DK Denmark Danemark 1998 Skills
Denmark
EC Ecuador
Equateur 2006 Techna
ES Spain
Espagne 2005 Ministry of Education and Science
FR France France 1953 WorldSkills
France
HK Hong Kong, China
Hong-Kong, Chine 1997 Vocational Training Council
HR Croatia
La Croatie 2006 Croatia Skills
HU Hungary La Hongrie 2006 National
Institute of Vocational Education
ID Indonesia
Indonésie 2004 Ministry of National Education
IE Ireland
Irlande 1956 Department of Education and Science,
National Skills Competition
IN India L'Inde 2006 Confederation of
Indian Industry
IR Iran Iran 2000 Technical &
Vocational Training Organization TVTO
IS Iceland
Islande 2007 Iðnmennt ses
IT South Tyrol, Italy
Sud Tyrol, Italien 1995 Landesverband der
Handwerker LVH
JP Japan Japon 1961 JAVADA
KR Korea
Corée 1966 Human Resources Development Services
LI Principality of
Liechtenstein Principauté de Liechtenstein
1968 WorldSkills Liechtenstein
LU Luxembourg Luxembourg 1957 Centre
National de Formation Professionnelle Continue
CNFPC
MA Morocco Maroc 1998 Ministere de la
Formation Professionnelle
MO Macao, China Macao, Chine 1983
MX Mexico
Mexique 2005 General Directorate of Vocational
Training Centres
MY Malaysia
Malaisie 1992 Ministry of Works Malaysia, Corporate
Management and Planning Division (BPPK)
NL Netherlands
les Pays-Bas 1962 Skills Netherlands
NZ New Zealand
Nouvelle-Zélande 1985 WorldSklls NewZealand
PH Philippines Philippines 1994 TESDA
PT Portugal
Portugal 1950 Instituto do Emprego e Formação
Profissional IEFP
SA Saudi Arabia Arabie Saoudite 2001
Technical and Vocational
Training Corporation (TVTC)
SE Sweden Suède 1994 Youth Skills
Sweden AB
SG Singapore Singapour 1993 Institute of
Technical Education
TH Thailand Tailande 1993 Department of
Skill Development
TR Turkey
Turquie 2009 Skills Turkey
TW Chinese Taipei Taïpeh Chinois 1970 EVTA
UK United Kingdom
Angleterre 1953 UK Skills
US United States of America
Etats Unis 1973 SkillsUSA
VE Venezuela Vénézuéla 2002 INCE
ZA South Africa
Afrique du Sud 1990 WorldSkills South Africa
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
56
2.4.2.Sobre la temática de la energía mareomotriz
La energía mareomotriz es una temática de trabajo emergente con un nivel de
complejidad creciente, que tiende a crecer extensamente. A continuación se
pretende describir los programas de formación en los diferentes eslabones del
ciclo propedéutico, al nivel mundial. Al consultar la base de datos de la
Organización Internacional del Trabajo, y las fuentes de consulta señaladas
arriba de la Word Skills, se evidencia el siguiente panorama:
Tabla 17 Programas Especializados en Energía Mareomotriz
Programas
Países
Virtual
seminarios
Técnico Tecnológico Pregrado postgrado
Inglaterra 10 11 22 28 8
Francia 0 0 3 5 1
España 4 2 0 1 1
Latinoamérica 2 0 0 0 0
Fuente: Elaboración Propia, Universidad del Valle 2010 Cálculos propios, procesados en Excel 2010
Figura 8 Distribución de formación sobre la temática en si de la energía mareomotriz
Fuente: Elaboración Propia, Universidad del Valle 2010
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
57
Al comparar los países que se presentan en el desarrollo de programas de
formación en la temática de energía mareomotriz, es claro observar que
Inglaterra (28) lidera los programas de formación de pregrado; a muy larga
distancia se encuentra Francia con cinco programas (5), España con (1) y
Latinoamérica con (0), en el último lugar, lo que refleja la inexistencia de grupos
de investigación y semilleros de trabajo científico específicos en el tema.
La formación doctoral se concentra en el Reino Unido (6), con excepción de un
solo doctorado en Francia (1), lo que muestra un desarrollo científico enfocado al
desarrollo de herramientas y creación de prototipos, liderados desde el Ocean
Institute of Ireland, que forma a 3 doctores por año en el campo objeto de
estudio (Oxford University, 2010).
La figura 7 muestra que Inglaterra es el país con el mayor número de programas
de formación tecnológica, con 22 programas; la siguen Francia con (3); España
con (0) y Latinoamérica con (0), respectivamente.
Se destaca que no existen programas de formación técnica en energía
mareomotriz en países sin infraestructura física instalada, tales como Colombia y
España. Bridgewater (2009), subraya que la ausencia de personal de nivel
técnico en las costas españolas retrasa el proceso de inserción de las energías
alternativas a la matriz energética de ese país. Esto significa que la
implementación de programas requiere altas inversiones en el desarrollo de
plantas piloto y la compra de equipos pertinentes.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
58
2.4.3.Programas Generales de formación en Energías Renovables o Alternativas que contienen cursos de energía mareomotriz
Tal como se observa en la figura 21, Inglaterra lidera en todos los niveles de
formación, a excepción de la formación virtual, la cual lidera España al nivel
mundial, debido a las inversiones gubernamentales que ha realizado este país
en plataformas virtuales. Es evidente que el competidor más directo del Reino
Unido es Francia, quien a pesar de no llegar a niveles similares, marca la
diferencia en su pirámide de formación con la creación de 3 doctorados en
Energías Alternativas que incluyen el tema mareomotriz, con énfasis en plantas
de generación de energía, según cifras citadas en World Skill (2010).
Tabla 18 Programas de Formación en Energías Alternativas que contienen cursos de Energía
Mareomotriz
Programas/Países Virtual
seminarios
Técnico Tecnológico Pregrado Postgrado
Inglaterra 35 25 40 39 22
Francia 19 5 0 10 8
España 57 4 0 6 1
Latinoamérica 8 10 13 6 4
Fuente: Universidad del Valle 2010, cálculos propios, procesados en Excel 2010
Esto justifica la aparición de varias empresas en todo el Reino Unido que
empiezan a desarrollar investigación y desarrollo tecnológico en la temática.
También es importante destacar que Latinoamérica posee algunos programas de
formación distribuidos, lo cual manifiesta una reciente incursión en el contexto
internacional de formación en las energías renovables (CEPAL, 2004).
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
59
Figura 9 Distribución de Programas de Formación sobre la temática mareomotriz en los
cursos de estudio
Fuente: Elaboración Propia, Universidad del Valle 2010
La figura 8 muestra que Inglaterra es líder con (40) programas de nivel
tecnológico: Latinoamérica presenta un importante número de programas (13);
es relevante destacar que ni España (0) ni Francia (0) poseen programas al
nivel tecnológico. Esto refleja que actualmente éstos países consideran que este
tema es más pertinente en niveles de formación virtual, pregrado y postgrado.
Con base en la figura anterior, se percibe que en el campo de programas de
formación postgradual con componentes de energía mareomotriz, son
destacados Inglaterra (22); Francia (8); España (1); en todo Latinoamérica
aparecen (4) programas, especialmente en Brasil y México, donde las energías
alternativas presentan un nivel de desarrollo interesante, aunque no
necesariamente focalizado en energía mareomotriz.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
60
2.5. Análisis Cienciométrico (Artículos científicos sobre energía mareomotriz)
Los sistemas de energía del océano23 se convertirán en uno de los principales
generadores de energía en los países desarrollados, en especial en regiones
remotas con baja cobertura de la red eléctrica; adicionalmente, contribuyen a
la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero, por ello estos
sistemas energéticos se reconocen por su bajo impacto ambiental (Blue Energy
Canada Inc, 2009).
Sin embargo, la producción sostenible de este tipo de energía es viable
siempre y cuando los costos disminuyan o sean más bajos que los de la
energía convencional (European Commision, 2010). Otras barreras para la
obtención de este tipo de energía están relacionadas con la intermitencia del
suministro y las presas requeridas (Australian Institute of Energy, 2009). La
producción de este tipo de energía ha sido limitado comercialmente, como se
presenta en la
Figura 10, aun cuando se ha avanzado en investigaciones en la última década
(Canadian Energy Research Institute,, 2008). Por tanto, la investigación y
desarrollo tecnológico juega un papel clave en este sentido.
Figura 10. Uso de energías renovables.
2323 "Ocean energy" es un término que incluye todas las formas de energía renovable (renewable energy) derivados del mar; implica los conceptos de wave energy, tidal energy, river current, ocean current energy, offshore wind, salinity gradient energy and ocean thermal gradient energy (Electric Power Research Institute, 2010).
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
61
Canadian Energy Research Institute, 2008
2.5.1.Antecedentes
Existen en la actualidad dos presas de escala comercial operando en el mundo;
una en Brittany Francia, donde el promedio del oleaje es de 8 metros; y la
segunda en Nova Scotia, Canadá, con oleajes de 10.8 metros. Otras plantas
importantes están en Rusia y China con 2,4 y 7 metros, respectivamente.
Algunos lugares potenciales son Inglaterra, Australia y Filipinas (Australian
Institute of Energy, 2009).
Con respecto a la investigación, en los años setenta, el Reino Unido inició un
ambicioso programa de investigación y desarrollo con la energía mareomotriz,
como una alternativa a la energía nuclear; éste se vio truncado por el cambio
de los precios del petróleo y por ende, por la falta de incentivos del gobierno;
en la última década, las investigaciones han llevado a nuevos diseños, pruebas
piloto y conexiones a la red de energía eléctrica.
Al nivel mundial se ha desarrollado un importante número de tecnologías,
dispositivos y conceptos, que están en diferentes estados de desarrollo, como
se presenta en la Figura 11, que incluyen cientos de patentes desarrolladas, y
otro tanto que se encuentran en fase de laboratorio y de pruebas piloto. El
ciclo de desarrollo de una tecnología, desde su concepto hasta un prototipo de
escala comercial está en el orden de 5 a 10 años, por lo que se considera que
estas tecnologías aun están en estado emergente y no es posible conocer con
exactitud si son económicamente viables y ambientalmente seguras (Electric
Power Research Institute, 2008).
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
62
Figura 11. Desarrollos tecnológicos en energía mareomotriz.
Electric Power Research Institute, 2008.
Dentro de los desarrollos tecnológicos, se pueden encontrar dos grandes
tendencias. La ―primera generación‖ consiste en plantas barrage-style tidal
power 24; aunque esta tecnología es durable, su construcción es costosa y
presenta problemas ambientales por acumulación de SILT; se considera que
esta tecnología no es factible en el futuro. La ―segunda generación‖ incluye dos
tipos de turbinas AKA ‗tidal streams‘, 25; una de eje vertical y otra de eje
horizontal; las horizontales están siendo probadas en Reino Unido y Noruega,
mientras que las verticales tienen mayor éxito en Canadá.
Las principales tecnologías de conversión para la energía mareomotriz se
clasifican en tres grupos: absorbers, terminales y atenuadores; no se dispone
de dispositivos de conversión para la energía océano-térmica (Electric Power
Research Institute, 2008).
24 This technology involves building a dam or a barrage, across a bay or estuary that
has large differences in elevation between high and low tides. Water retained behind a dam at high tide generates a power head sufficient to generate electricity as the tide ebbs and water released from within the dam turns conventional turbines (Blue Energy Canada Inc, 2009). 25 This technology is determined by the orientation of a subsea, rotating shaft that turns a gearbox linked to a turbine with the help of large, slow-moving rotor blades. Both models can be considered a kind of underwater windmill (Blue Energy Canada Inc, 2009).
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
63
2.5.2.Tendencias en investigación
Según la European Commision (2010), los principales campos de investigación
están relacionados con los costos de los componentes y la infraestructura; los
lugares que tienen un mayor potencial de generación de energía mareomotriz
son de difícil acceso y peligrosos, por lo que la instalación y mantenimiento
deben ser mejorados y confiables. Los riesgos financieros que se incurren
desde los modelos conceptuales a los prototipos en campo son altos y
técnicamente complejos; existe la necesidad de mejorar los sistemas de
simulación para reducir estos aspectos para entrar a operar un sistema de esta
naturaleza. De esta manera, se han identificado las siguientes líneas de
trabajo:
Reducción de costos: mejoramiento de los componentes, ampliación del
ciclo de vida de los mismos, mejoramiento del diseño y eficiencia del
sistema.
Instalación: desarrollar procedimientos de instalación más económicos y
seguros, tanto para el personal como para los equipos.
Diseño: desarrollo de herramientas de simulación (modelo marino) para
facilitar el diseño y desarrollo del sistema de generación de energía
(turbinas), asignación de recursos, predicciones, y sistemas de control.
Sistemas de extracción: desarrollo y diseño de nuevos sistemas más
robustos.
El Departamento de Energía de los Estados Unidos cuenta con una base de
datos sobre energía marina e hidrocinética que incluye información sobre las
tecnologías en uso, las compañías actuales y los proyectos en desarrollo26.
26 www1.eere.energy.gov/windandhydrokinetic/default.aspx
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
64
El Electric Power Research Institute (2008) identifica 12 áreas de investigación
en energía mareomotriz:
Modelamiento de recursos
Modelamiento de dispositivos
Pruebas experimentales
Mecanismos de lecho marino
Infraestructura eléctrica
Control y extracción de energía
Diseño
Ciclo de vida y manufactura
Instalación
Medio ambiente
Estándares
Sistema de simulación
Otros posibles temas de interés son:
Materiales
Almacenamiento
Configuración de evaluaciones
Generación y trasmisión
Educación
2.5.3.Análisis cienciométrico
Los resultados de los artículos científicos para el tema de ―tidal energy‖, arroja
como resultado 157 publicaciones entre 2002 y 2009; estos resultados se
basaron en las ecuaciones de búsqueda de la
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
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65
Tabla 19, en la base de datos ISIWoS.
Tabla 19. Palabras clave utilizadas.
Ecuación Resultados
TS=((tidal OR wave OR ocean) AND ("energy
resource"))
40
TS=("tidal power") 83
TS=("marine energy") 37
De acuerdo con los resultados de artículos científicos, el tema muestra un
interés creciente en las publicaciones. Para el período referido se evidencia la
evolución del tema en los últimos nueve años, con picos de producción en los
años 2006 y 2009, siendo este último el más productivo con un total de 68
artículos, como se presenta en la Figura 12; a partir de las cifras podría
preverse que la investigación en el área continúe desarrollándose.
Figura 12 Publicaciones por año.
Fuente: ISI Web of Knowledge, cálculos propios, procesados en Vantage Point 2010
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Ejercicio Energía Mareomotriz
66
Según el país de origen asociado a las publicaciones, entre los países con
mayor avance en investigación, se encuentran Estados Unidos, y Reino Unido,
con 99 y 98 publicaciones, dato que es consistente la importancia de estos
países en el estado del arte. Países como Canadá, Australia, Japón, China, y
Francia, se pueden considerar seguidores, en cuanto al número de
publicaciones en el periodo analizado (Ver, Figura 13). En el caso colombiano,
la producción especializada es limitada, toda vez que no hay artículos
indexados internacionalmente.
Figura 13 Paises lideres.
Fuente: ISI Web of Knowledge, cálculos propios, procesados en Vantage Point 2010
En el análisis de la dinámica de publicación de estos países se observa que los
líderes tienen una tendencia creciente en los últimos años; solamente Canadá
se destaca dentro de los países seguidores en el aumento de las publicaciones.
Los demás países mantienen una tendencia menor y constante (Ver, Figura
14).
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
67
Figura 14 Dinamica de las publicaciones en los países lideres.
Fuente: ISI Web of Knowledge, cálculos propios, procesados en Vantage Point 2010
Dentro del análisis de actores, es importante resaltar la participación individual
de las instituciones. De esta manera, la Tabla 20 muestra que las instituciones
líderes cuentan con más de 10 publicaciones y corresponden a solo tres
entidades educativas. La estrategia de publicación de los países lideres
muestra que en el caso de USA y Canadá se presenta una alta concentración
en Universidades como Washington, California, Oregón, mientras que el Reino
Unido tiene más dispersión entre sus instituciones, pues no aparece en el
listado obtenido de instituciones líderes.
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68
Tabla 20. Instituciones lideres.
INSTITUCION No ART
Univ Washington 13
Univ Calif 10
Univ Victoria 10
Oregon State Univ 8
Univ Southampton 8
Univ Edinburgh 7
Univ Hawaii 7
Univ New S Wales 7
Bidston Observ 5
Russian Acad Sci 5
Univ Tokyo 5
Univ Wales 5
Florida State Univ 4
Heriot Watt Univ 4
NOAA 4
Proudman Oceanog Lab 4
Univ Alaska 4
Woods Hole Oceanog Inst 4
Fuente: ISI Web of Knowledge, cálculos propios, procesados en Vantage Point 2010
En el análisis por autor muestra que solo dos autores cuentan con ocho
publicaciones, lo que los convierte en líderes; los seguidores presentan entre
cuatro a seis, Tabla 21.
Tabla 21. Principales autores.
AUTOR No ART
Bahaj, AS 8
Garrett, C 8
Davies, AM 6
Merrifield, MA 6
Bryden, IG 5
Kunze, E 5
Alford, MH 4
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69
Batten, WMJ 4
Carter, GS 4
Charlier, RH 4
Egbert, GD 4
Gregg, MC 4
Hibiya, T 4
Holloway, PE 4
Fuente: ISI Web of Knowledge, cálculos propios, procesados en Vantage Point 2010
Según el análisis temático, se observa que las publicaciones se concentran en modelos,
disipación y estudios específicos del océano (Ver, Tabla 22). Se identifica que las áreas
tratadas en estos artículos científicos están relacionadas con los sectores productivos que
han implementado de mayor forma esta estrategia, estos están básicamente en el campo
de la ingeniería y la simulación.
Tabla 22. Tematicas principales
TEMA GENERAL No ART
MODEL 37
DISSIPATION 32
OCEAN 26
DEEP-OCEAN 25
TIDES 24
TIDAL ENERGY 23
CIRCULATION 21
ENERGY 20
GENERATION 20
FLOW 19
SHELF 15
WAVES 15
Fuente: ISI Web of Knowledge, cálculos propios, procesados en Vantage Point 2010
Un análisis más detallado se muestra en la Tabla 23, en donde se presentan los
descriptores y la dinámica de los tres temas principales.
Tabla 23. Subtemas
Subtema DESCRIPTOR No ART
MODEL internal tide 4
Numerical model 3
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68
baroclinic tides 2
energetics 2
internal waves 2
Ocean energy 2
renewable energy 2
Tidal current 2
Tidal power 2
Tides 2
DISSIPATION barotropic tides 2
Data assimilation 2
internal tide 2
internal waves 2
OCEAN Internal tides 4
baroclinic tides 3
climate change 3
internal waves 3
Numerical model 3
renewable energy 2
Tidal modeling 2
Tides 2
Wave energy 2
Fuente: ISI Web of Knowledge, cálculos propios, procesados en Vantage Point 2010
2.6. Identificación y análisis de patentes en tecnologías de energía mareomotriz
2.6.1.Información de patentes
Las patentes permiten evidenciar los desarrollos tecnológicos e innovaciones que se
generan en las diferentes áreas del conocimiento. Con ello es posible identificar la
dinámica y el avance del tema en cuestión y conocer las áreas de innovación explorada y
aquellas áreas en las cuales existen oportunidades de investigación y desarrollo. Esto
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
69
permite el conocimiento del entorno tecnológico, con lo cual es posible aportar elementos
para la toma de decisiones sobre dichos desarrollos e innovaciones, de modo que la
organización pueda determinar si adquiere o transfiere la tecnología o genera desarrollos
propios.
Es así como la búsqueda de información sobre tecnologías para la generación de energía
mareomotriz en bases de datos como Freepatentsonline y software de patentes Patent
Hunter, arrojó como resultado un total de 84 patentes que aplican al tema en mención27.
2.6.2.Dinámica de publicación de patentes
La Figura 15 evidencia que desde inicio de la década del 90 se publican patentes
continuamente. Ello indica la importancia en la investigación sobre la generación de
energía mareomotriz apoyada por la fabricación de tecnologías y métodos que mejoren el
proceso y la eficiencia en la generación de energía a partir de corrientes marinas y olas.
Es importante como se presenta la tendencia creciente en esta área, toda vez que, a
partir del año 2000, se inicia un crecimiento permanente en el patentamiento,
alcanzando su pico máximo en el año 2009.
Lo anterior, ratifica la importancia de las tecnologías para la generación de energía a
partir de las olas y corrientes marinas, lo cual aporta para que la energía mareomotriz se
consolide como una fuente alterna de energía. Este crecimiento revela la importancia y
trascendencia de este tipo de energía en el contexto mundial.
27 Es importante aclarar que las 84 patentes no reflejan el total de patentes en energía mareomotriz, debido a que la consulta de información no se realizó a profundidad y por tanto, no se consultaron otras bases de datos importantes y no se exploraron palabras clave similares que arrojarán un mayor número de resultados. Para efectos de este estudio, las 84 patentes se tomaron como una muestra del universo de patentes en energía mareomotriz.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
70
Figura 15. Dinámica de patentes en tecnologías de energía mareomotriz.
0
2
4
6
8
10
12
14
19
25
19
30
19
78
19
80
19
82
19
83
19
84
19
86
19
89
19
92
19
93
19
94
19
95
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
20
05
20
06
20
07
20
08
20
09
1 1 1 1 1
5
4
1 1 1 1
2
3 3
1
4
5
3
5
4
5
6 6
7
13
Fuente: Elaboración propia Universidad del Valle, 2010, con base en Freepatentsonline y Patent Hunter,
consulta en Febrero de 2010. Procesamiento Vantage Point y Microsoft Excel.
La dinámica creciente del patentamiento en tecnologías de generación de energía a partir
de mareas y olas es liderada por Estados Unidos y Japón, los cuales presentan 23 y 13
patentes, respectivamente, en el período 2000-2009. Esta producción se considera
elevada, toda vez que representa el 82% del total de patentes desarrolladas por
inventores o instituciones de Estados Unidos y el 57% de las patentes de Japón.
Ahora bien, de estos dos países líderes, Estados Unidos es el país que ha permanecido
activo y en los últimos cuatro años (2006 - 2009) cuenta con 14 patentes, lo que
corresponde al 50% del total de patentes del mencionado país. Entre tanto, Japón ha
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
71
disminuido su investigación y desarrollo en este campo, toda vez que en los últimos
cuatro años ha generado solamente dos (2) patentes, aunque estas dos han sido
publicadas en el 2009.
En este contexto, emergen países cuyo interés revela la importancia del tema para los
mencionados países. Alemania, Australia, Dinamarca e Irlanda han ingresado y han
iniciado su producción de patentes en los últimos cuatro años; Alemania ha publicado el
85% de sus patentes entre el 2006 y 2009. Esto constituye a los mencionados países
como emergentes en el campo de las tecnologías para la generación de energía a partir
de mareas y olas. En la Figura 16, se presentan los países con patentes en el
mencionado tema.
Figura 16. Dinámica de patentes en tecnologías de energía mareomotriz.
0
5
10
15
20
25
30
Esta
dos U
nidos
Japó
n
Ingla
terra
suec
ia
Holan
da
Irlan
da
Noru
ega
Taiw
an
India
Dina
mar
ca
Austr
alia
Cana
dá
Core
a
Espa
ña
Kuwa
it
Alem
ania S.D
28
19
6
32 2 2 2 2 2
1 1 1 1 1 1
10
Fuente: Elaboración propia Universidad del Valle, 2010, con base en Freepatentsonline y Patent Hunter,
consulta en Febrero de 2010. Procesamiento. Vantage Point y Microsoft Excel.
.
En cuanto a las regiones del mundo, el 35% de las patentes son de países
norteamericanos (Estados Unidos y Canadá), mientras que el 30% son de países
asiáticos; el 23% de la región europea y el 1% de Oceanía. El principal mercado
tecnológico de los mencionados países y regiones es Estados Unidos, toda vez que, el
39% de las patentes se registra en el USPTO. Por su parte, Japón es el segundo mercado
tecnológico de importancia, pero este porcentaje indica que el principal mercado
tecnológico de los inventores e instituciones japonesas con patentes en el mencionado
tema es Estado Unidos y los países que agrupa la WIPO. Mientras que para los inventores
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
72
de Estados Unidos, su país se convierte en el principal mercado, toda vez que el 80% de
las patentes se registra en la USPTO y ninguna patente se registra en Japón. Lo anterior
indica que el principal mercado tecnológico para las patentes en generación de energía a
partir de mareas y olas es Estados Unidos.
Figura 17. Mercados tecnológicos de patentes en tecnologías de energía mareomotriz.
USPTO39%
WIPO33%
JP18%
EP10%
Fuente: Elaboración propia Universidad del Valle, 2010, con base en Freepatentsonline y Patent Hunter,
consulta en Febrero de 2010. Procesamiento. Vantage Point y Microsoft Excel.
2.6.3.Actores líderes.
El Laboratorio de Ciencias de la Tierra, ubicado en Japón, es el centro de investigación
con el mayor número de patentes en el tema. Su actividad inicio en el año 2000 y
mantiene tal actividad hasta el 2009. Sin embargo, no ha sido constante se producción,
toda vez que entre el 2000 y 2001, su actividad fue alta, alcanzando un total de tres
patentes en estos años. A partir del 2001, suspende su actividad, retomándola en el
2009 (Ver
De otra parte, nuevas empresas han ingresado a este campo. Este es el caso de
Aquamarine Power de Inglaterra; Earthfly Holding GmbH de Alemania y; Array
Converter y GreenWorld de Estados Unidos. Estas son empresas que han patentado en
el 2009.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
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73
Figura 18). Por otra parte, dos (2) de las cuatro (4) instituciones con líderes son Japonesas
(The Earth Laboratory Corp y Dai Electronics), mientras que las restantes son de Estados
Unidos (Fat Spaniel Technology) y una de Suecia (Abb Ab) y es importante ver como de
las cuatro instituciones líderes, solamente el Laboratorio de Ciencias de la Tierra de
Japón tiene patentes en los últimos tres (3) años.
De igual manera, es importante mencionar que no existe evidencia de redes de trabajo
conjunto entre instituciones. Esto indica que el desarrollo de tales tecnologías se realiza
con base en las investigaciones propias y la consecución de recursos independientes.
De otra parte, nuevas empresas han ingresado a este campo. Este es el caso de
Aquamarine Power de Inglaterra; Earthfly Holding GmbH de Alemania y; Array
Converter y GreenWorld de Estados Unidos. Estas son empresas que han patentado en
el 2009.
Figura 18. Instituciones líderes en patentes sobre tecnologías de energía mareomotriz.
0 1 2 3 4
The Earth Science Laboratory Corp.
Abb Ab
Dai Electronics
Fat Spaniel Technologies
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Fuente: Elaboración propia Universidad del Valle, 2010, con base en Freepatentsonline y Patent Hunter,
consulta en Febrero de 2010. Procesamiento. Vantage Point y Microsoft Excel.
En la Figura 19 se presentan los inventores con más de dos (2) patentes en el tema de
generación de energía a partir de mareas y olas. Es importante destacar que de los 14
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Ejercicio Energía Mareomotriz
74
inventores presentados, sólo tres (3), Beekhuis, Christian (Estados Unidos); Henriksen,
Niels (Dinamarca) y; Onishi, Kazuhiro (Japón), han patentando en los últimos tres (3)
años. De ellos, Onishi Kazuhiro, ha iniciado su actividad en el 2009 con dos (2) patentes.
Esto convierte a los mencionados investigadores en los actores más activos en este
contexto.
Figura 19. Inventores líderes en patentes sobre tecnologías de energía mareomotriz.
0 1 2 3 4
Beekhuis, Christiaan Willem
Kinno, Hitoshi
Uchisawa, Ryoichi
Sakai, Ichiro
Akai, Kazuaki
Bhaisora, Shailesh Singh
Bishnoi, Peeush Kumar
Boyapati, Krishna Rao
Gizara, Andrew Roman
Hellstram, Bjern
Henriksen, Niels
Onishi, Kazuhiro
Otsu, Fumio
Ravemark, Dag
1983
1984
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Fuente: Elaboración propia Universidad del Valle, 2010, con base en Freepatentsonline y Patent Hunter,
consulta en Febrero de 2010. Procesamiento. Vantage Point y Microsoft Excel.
En cuanto a los investigadores líderes por el número de patentes, se encuentra que la
mayoría de los investigadores más activos no tienen red de trabajo con otros
colaboradores, lo que indica que trabajan independientemente.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
75
La Figura 20 indica que existen tres (3) redes de trabajo del tema en mención. Se
destaca la red de trabajo entre Uchisawa, Ryoichi y Sakai, Ichiro, quienes han
desarrollado tres (3) patentes en conjunto. Sin embargo, esta red se encuentra inactiva,
toda vez que, el trabajo conjunto se dio entre 2001 y 2002. Igual sucede con las otras
dos (2) redes identificadas. La red entre Bishnoi, Peeush, Boyapati, Krishna y Bhaisora,
Shailesh (inventores de India) de la empresa General Electric de Estados Unidos, estuvo
activa entre 2004 y 2005 y la red de trabajo entre Ravemark, Dag y Hellstram, Bjern, de
la empresa Abb Ab, tuvo su actividad entre 2001 y 2002.
Figura 20. Redes de inventores líderes en patentes sobre tecnologías de energía mareomotriz.
Fuente: Elaboración propia Universidad del Valle, 2010, con base en Freepatentsonline y Patent Hunter,
consulta en Febrero de 2010. Procesamiento. Vantage Point y Microsoft Excel.
Por otra parte, en el Código Internacional de Patentes (CIP) que indica el área del
conocimiento en el cual se inscriben las patentes, se encuentra que la referencia más
frecuente en las patentes identificadas es el código F03B, correspondiente a ―Maquinas o
motores de líquidos‖.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
76
En este punto, es importante mencionar una de las tecnologías más importantes que
permite convertir la energía mareomotriz en corriente eléctrica. Esta tecnología se
denomina ―Stream‖. Del total de patentes, identificadas, siete (7) patentes referencian
este método de conversión de energía mareomotriz en eléctrica, la cual deben ser
tomadas como referencia para la aplicación en Colombia de este tipo de sistemas de
energía mareomotriz. Las patentes referenciadas son las siguientes:
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77
Tabla 24. Patentes relacionadas con la tecnología “stream” para la conversión de energía mareomotriz en eléctrica.
Titulo TIDAL STREAM ENERGY CONVERSION SYSTEM
Resumen the present invention is concerned with an energy conversion system for converting tidal energy into electrical energy, the system comprising a barrier (112) deployable across a body of water, the barrier comprising an upper and lower closed loop (124) of cable between which are secured a series of sail arrays adapted to effect displacement of the cables around the closed loop, which motion is converted into electrical energy by one or more transducers forming part of the system.
Inventor Devaney, Theo
Año de publicación
2006
País Irlanda
CIP F03B
Número de patente
WO/2007/065717
Titulo RIVER AND TIDAL POWER HARVESTER
Resumen An improved river and tidal energy module designed to harvest energy from tidal and river sites. Arrays of modules are anchored to the shore at right angles to a prevailing tldat and river current. Each module is composed of an energy absorber and a mooring system. The energy absorber comprises a nacelle, a propeller
attached at a hub, the propeller is connected to a driveshaft which turns a gearbox to drive an air compressor. The mooring system comprises a wing-shaped polymer shell attached to the nacelle, the shell creates negative lift to eliminate any upward motion of the energy module; a mooring cable housed inside the wing-shaped polymer shell, and a high pressure hose housed inside the wing-shaped polymer shell to transfer compressed air to an air turbine generator for conversion into electricity by an onshore air turbine electric generator connected to the local power grid.
Inventor Catlin, Christopher S.
Año de publicación
2006
País Estados Unidos
CIP F03B
Número de patente
WO/2008/051446
Titulo STAGING OF TIDAL POWER RESERVES TO DELIVER CONSTANT ELECTRICAL GENERATION
Resumen Oceanic tidal energy sources hydroelectric generating system coupled to a primary tidal basin through a bi-directional tideway exciting a turbine as a diurnal cycle tide waxes and wanes. A secondary tidal basin includes a tideway and turbine with flow modulated by a regulator gate to proportionately blend reserve tidewater capacity of the secondary tidal basin as a delayed resource compensating a slacking of the primary tidal flow with a
graduated secondary tidal basin influx or outflow providing an
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Ejercicio Energía Mareomotriz
78
aggregate summation of tidal energy acting upon the turbines to continuously drive generators and deliver a constant flow of electric power throughout the diurnal tidal cycle. Shunting excess tidal energy around the turbines during periods of reduced
electric power demand furthers a full capacity of tidal resources in subsequent phases of the diurnal tidal day when solar day related power demand may increase.
Inventor Weber, Harold J.
Año de publicación
2009
País Estados Unidos
CIP F03B
Número de patente
US7564143
Titulo TIDAL ENERGY CONVERTER
Resumen The use of the rise and the fall of tidal waters to create perpetual energy, by driving a hydraulic motor or turbine which in turn
drives an electric generating unit. A double acting piston and cylinder used to pump ocean water or fluid in a closed circuit, in both directions with the rise and fall of the tide water. The cylinder to be attached to the ocean floor by means of an ocean going drilling rig and steel tubing cemented in place to withstand any amount of pressure in any direction. The piston to be attached with a piston rod to a heavy float with guide lines and
pilings to keep it from drifting.
Inventor Iantkow, Eli
Año de publicación
1998
País Canadá
CIP F03B
Número de patente
WO/1998/020254
Titulo A DEVICE FOR CONVERTING WAVE AND/OR TIDAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
Resumen The present invention is in relation to wave energy device, method for constructing the said device and the process for
concentrating and directly converting wave and/ or tidal energy from a water body into electrical energy, said device comprising walls (8) attached sideways at bottom of the hollow tube (1) to concentrate the waves and/ or tides towards opening of the hollow tube (1) using a float (2) with a connecting rod (3) to an overhead crankshaft (3) connected to gearbox (6) and generator (6) to generate electricity.
Inventor Kumar, Thothathri Sampath
Año de publicación
2007
País India
CIP F03B
Número de patente
WO/2007/125538
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79
Titulo TIDAL GENERATOR
Resumen An electric power generator apparatus that generates electrical power from the tidal movements of a body of water by employing multiple energy producing systems. Those energy producing systems include: (1) a moveable tank system associated with hydraulic cylinders in which the upward and downward movements of the tank relative to the tide are used to generate electrical power; (2) an enclosure system in which the controlled inflow and outflow of water between the enclosure and the surrounding body of water is used to generate electrical power;
(3) a bellows system in which the effects of the tidal movements are used to force water from the bellows tank through a generator thereby producing electrical power; and (4) a buoyant mass-actuated piston system in which the movement of floating objects (such as docked ships) relative to the tide is used to generate electrical power.
Inventor Ullman, Peter W. y Lathrop, Daniel P.
Institución - Empresa
Tidal Electric, Inc.
Año de publicación
1995
País Estados Unidos
CIP F03B
Número de
patente
US5426332
Titulo OCEAN TIDE ENERGY CONVERTER HAVING IMPROVED EFFICIENCY
Resumen A tide motor useful for converting periodic rising and falling water levels to useful work such as electric power generation includes a primary piston having a large enclosed chamber that can selectively be filled with air for generation of upward thrust when submerged in rising tidal water or filled with water for generating downward gravitational thrust when the piston is suspended in air above a dropping tidal water level. Cyclic filling and emptying of the chamber is programmed to coordinate piston positions and water level positions, and the piston can be locked in either up or
down position to achieve maximum flotation and gravitational thrust forces. An auxiliary tidal piston that can be locked in a down position has an upper water chamber provided with flood valves and an air filled, sealed flotation chamber below. The auxiliary piston is located near the primary piston, and is designed to have positive buoyancy when its respective chambers are filled with water and air. The lower area of the water chamber of the auxiliary piston is connected to the lower area of the primary piston chamber by a valve conduit so the primary piston chamber can be filled with water at its high position while it is locked up by releasing the auxiliary piston to float upwardly with its water chamber filled, and placing the primary and auxiliary piston chambers in communication with each other so water flows from the latter into the former until the primary piston chamber
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Ejercicio Energía Mareomotriz
80
is filled with water before it begins its downward stroke after the water level has dropped below it. After the primary piston has completed its downward stroke, its interior chamber is drained and sealed in preparation for its next upward stroke on the next
rising tide, and the water chamber of the auxiliary piston is refilled in preparation for the next cycle of operation.
Inventor Rainey, Don E.
Año de publicación
1980
País Estados Unidos
CIP F03B
Número de patente
US4185464
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Ejercicio Energía Mareomotriz
81
3. Identificación de Brechas
3.1. Variables
De acuerdo al estado del arte es posible identificar las variables más determinantes de
una temática. La identificación de brechas permite evidenciar a la luz de una
comparación puntual, diferentes aspectos de vital importancia para una temática,
previamente estructurados e investigados. El análisis del entorno es el punto de partida
para la creación de un grupo de variables medibles que puedan ser exploradas en el
marco de referentes internos o cercanos y referentes externos de alto nivel.
Los criterios desarrollados para esta selección, son básicamente (3):
Factores que generan un cambio estructural
Factores con la evidencia asequible,
Factores considerados relevantes para los expertos consultados.
En el ejercicio de energía mareomotriz se han identificado seis (6) variables a considerar:
CKWh: Costo del Kilovatio Hora Generado. Esta variable es de vital importancia
porque muestra la dinámica económica creada a partir de la producción de energía
mareomotriz. Es importante destacar que la energía mareomotriz requiere de una
inversión muy elevada, que se transfiere al costo del kilovatio durante un periodo
de tiempo. Así mismo es importante destacar que los datos de países como
Colombia fueron calculados a partir de estimados como consta en la bibliografía
adjunta.
C. Instalada: Capacidad Instalada. Esta variable hace referencia al número de
estaciones puestas en marcha en cada país; aquí es indispensable revisar el tipo
de instalación y su generación de energía, lo cual en última instancia define la
capacidad instalada real en cada país.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
82
Patentes: Permiten evidenciar los desarrollos tecnológicos e innovaciones que se
generan en las diferentes áreas del conocimiento. Con ello, es posible identificar la
dinámica y avance tecnológico del tema en cuestión.
H Ola: Tamaño de la Ola. Esta variable fue seleccionada porque el tamaño del
embalse y, en definitiva, el costo del kilovatio Hora generado, depende de la ola.
Publicaciones: Permite revisar el grado de desarrollo de las investigaciones de
cada país. Permite colocar en evidencia la aparición de un nuevo avance científico,
tanto en el mundo como en las principales bases de datos de información
científica.
KM Litoral: El número de kilómetros de litoral amplía las posibilidades de ubicar
plantas de generación mareomotriz en las costas de cada país; además se
considera como el elemento indispensable para producir energía mareomotriz.
3.2. Selección de países referentes
De la misma manera como se escogieron las variables de trabajo se procedió con la
selección de los países referentes para el análisis y diseño de las brechas. Una discusión
interna puso en evidencia la necesidad de colocar cinco países como referentes, dado que
las capacidades claves no se encuentran concentradas en un solo país líder. Para ello se
han considerado los siguientes países referentes, a saber:
Reino Unido: indiscutiblemente concentra la mayor potencia en la temática, pues
es el único país que tiene hasta el momento desarrollo en diferentes frentes; por
tanto deberá ser incluido como el país referente global.
Francia: Aunque define su participación en la identificación de brechas por su
capacidad instalada, puede decirse que es el país con más experiencia en la
temática, pues mantiene en funcionamiento la planta más antigua de esta fuente
de energía.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
83
Corea del Sur: Este país tiene un potencial importante de capacidad instalada y
de utilización de la fuente de energía. Es importante porque ilustra procesos
actuales de implementación de la energía mareomotriz.
Japón: Tiene un potencial fundamental por su litoral y tamaño de olas; además es
creciente su avance en las publicaciones científicas y patentes. Este país
manifiesta un interés por el futuro de esta temática.
Chile: Este país es un referente par, puesto que es el único país latinoamericano
diferente a Colombia que ha evidenciado interés en hacer un inventario de
posibilidades de energía mareomotriz; este hecho lo coloca en la carrera por el
liderazgo de la adopción de este tipo de fuente energética en la región.
3.3. Identificación de brechas
Según los resultados, los países en donde es más costoso el Kwh Generado de
energía mareomotriz son en su orden Chile (1,06) dólares; Colombia (1,04); Japón
(0,105); Francia (0,068); Reino Unido (0,057); Corea del Sur (0,038). Ello indica que
los países donde se han llevado a cabo experiencias de instalación mareomotriz
presentan costos menores a un (1) Dólar Norteamericano; por otro lado, los países
latinoamericanos presentan casi 20 veces el costo de los países donde se ha
experimentado el uso de energía mareomotriz.
Es de anotar que la capacidad instalada no es liderada por el país que más desarrollo
científico presenta, o sea Reino Unido. Corea del sur lidera la variable con una
producción diaria de 245 MW; le sigue Francia con 240 MW instalados en la provincia
de Rance; luego está Reino Unido con 1,2MW), pero es importante destacar que este
país actualmente se encuentra en proceso de cierre de sus plantas nucleares, lo que
hace inevitable la búsqueda de nuevas fuentes de energía. Finalmente están Colombia
y Chile con 0 KW, lo cual muestra una ausencia total de producción de energía
mareomotriz en Latinoamérica.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
84
Teniendo en cuenta el análisis cienciométrico, la figura 20 muestra que Japón es el
país con el mayor numero de patentes (19); Reino Unido le sigue con (6); Corea del
Sur (1); según las bases de datos analizadas, Francia, Chile y Colombia tienen (0), lo
que muestra que los grupos de trabajo en investigación científica no patentan.
El tamaño de la Ola de cada región litoral es determinante para la aplicabilidad de
este tipo de energía. El tamaño en Francia es (14,7 Mt); Reino Unido (14,3 Mt); Corea
del Sur (6,2 Mt); Chile con (4,1 Mt); Colombia (3,6 Mt); Japón (1,8 Mt). Hacia el
futuro es importante tener en cuenta que los desarrollos de nuevas tecnologías,
aplicando no solo el tamaño de la Ola sino la fuerza de las corrientes marinas,
posibilitan la implementación de este tipo de energías en otros entornos sin oleajes de
gran tamaño.
Figura 21 Identificación de Brechas
Fuente: Elaboracion Propia, Universidad del Valle, 2010
0%
20%
40%
60%
80%
100%RU
Francia
Korea Sur
Japon
Chile
Colombia C KWh
C. Instalada
Patentes
H Ola
Publicaciones
Km de litoral
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85
Tabla 25 Variables de Identificacion de Brchas
Variables de Comparación
RU Francia Corea Sur Japón Chile Colombia
C KWh 0,057 0,062 0,038 0,105 1,06 1,04
C. Instalada 1,2 MW 240MW 245MW 1Mw 0 0
Patentes 6 0 1 19 0 0
H Ola 14,3 14,7 6,2 1,8 4,1 3,6
Publicaciones 98 15 10 15 0 0
Km de litoral 20000Km 4668 Km 2415 Km 29751 Km 4265 km 3000 Km
Fuente: Elaboracion Propia, Universidad del Valle 2010
Tabla 26 Variables para la identificacion de Brechas Normalizadas
Vr. Comp RU Francia Corea Sur Japón Chile Colombia
C KWh 70% 50% 100% 30% 3% 5%
C. Instalada 0% 98% 100% 0% 0% 0%
Patentes 32% 0% 5% 100% 0% 0%
H Ola 97% 100% 42% 12% 28% 24%
Publicaciones 100% 15% 10% 15% 0% 0%
Km de litoral 67% 16% 8% 100% 14% 10%
Fuente: Elaboracion Propia, Universidad del Valle, 2010
De acuerdo a la informacion presentada por la investigacion en las bases de datos
especializadas, el país con mayor número de publicaciones de articulos es el Reino Unido
que lidera con (98) Publicaciones, aventajando a gran distancia a Francia y Japón con
(15) publicaciones cada uno; Corea del Sur presenta (10) artículos. Colombia y Chile no
presentan datos sobre el tema.
Tal como se observa en la figura anterior el pais con mayor litoral disponible para la
implementacion de plantas de energia del Oceano es Japón (29750 Km); Reino Unido,
(20000 Km); Francia (4668 Km); Chile (4265 Km); Colombia (3000 Km); Corea del Sur
(2415 Km), lo que muestra un potencial enorme de este tipo de energia en las costas
pacíficas de Asia y Sudamérica.
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Ejercicio Energía Mareomotriz
86
4. Análisis de escenarios
El análisis de escenarios se llevará a cabo según la metodología planteada en la Guía
correspondiente, basada en el clásico esquema propuesto por el Stanford Research
Institute y la compañía Shell, adaptado para el SENA por la Universidad del Valle.
Figura 22
1. DecisionesEstratégicas
2. Factores decisorios claves
6. Escenarios Enfocados
5. Escenarios Globales
3. Fuerzas motrices
- Actores Relevantes
4. Factores Predeterminados por
importancia y gobernabilidad
7. ImplicacionesEstratégicas del
Escenario Deseado
Metodología de Planificación por Escenarios
Fuente: Schwartz, 1993
4.1. Pregunta central
¿Cuáles podrían ser las opciones estratégicas para implementar programas en Energía
Mareomotriz (EM) en el SENA entre el 2010-2030?
Esta pregunta parte de la premisa según la cual las energías alternativas (EA) deben ser
progresivamente incorporadas en la Matriz Energética Nacional, dadas las tendencias
internacionales y la demanda nacional observada. En este proceso de cambio, la Energía
Mareomotriz es una alternativa importante a considerar en el mediano y largo plazo, si
bien no es prioritaria a corto plazo en el país. Pero, si bien existen diversas maneras de
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
87
implementar programas de formación, ¿Cuál de estas opciones le conviene más al país y
al SENA?
Para responder este interrogante, primero es indispensable inferir del estado del arte y del
análisis de brechas los principales factores decisorios claves, actores sociales y factores
direccionadores del cambio, que se han identificado al nivel internacional y nacional.
Luego, se ha de realizar un mapa de la importancia y gobernabilidad de los factores
direccionadores del cambio, para encontrar los factores predeterminados y las
incertidumbre cruciales. Con estos insumos se describirán dos tipos de lógicas de
escenarios. La lógica general brinda una idea básica de la posición que Colombia ocupa hoy
en el mundo, en virtud de dos dimensiones esenciales para el análisis: la oferta actual de
programas de formación en EM y la demanda actual de energía mareomotriz. La lógica
específica analiza los futuros posibles según dos asuntos vitales, la incorporación de EM en
la matriz energética nacional y los diferentes tipos de programas que podrían establecerse.
Finalmente, se presentarán las implicaciones estratégicas de los escenarios específicos, el
rol esperado de los actores sociales, y las principales recomendaciones para el
establecimiento de Programas de Formación en EM en el escenario deseado.
Figura 23
Formulación opciones estratégicas(Adaptado de Wack, 1985)
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
88
4.2. Factores decisorios claves para el desarrollo de la Energía Mareomotriz
1. Disminución del costo de generación de las EA, en general, y de la EM, en particular.
2. Elevación de los costos de los combustibles fósiles
3. Presión de los ambientalistas y de regulación internacional, favorable el desarrollo de
EA y EM.
4. Competencia de la producción de biomasas con los alimentos
5. Aumento creciente del uso de EA al nivel mundial
6. Desarrollo de las regiones no interconectadas del país
7. Crisis del agua y descontinuación de centrales hidroeléctricas
4.3. Principales Actores Implicados
Presidencia de la República, Departamento Nacional de Planeación, Consejo Nacional de
Planeación Económica y Social (CONPES), Ministerio de Minas y Energía, Ministerio de
Educación, SENA Dirección General, SENA Centros de Formación, SENA Direcciones
Regionales, Empresas Generadoras y/o comercializadores de Electricidad, Fabricantes de
equipos para EM, Empresas Constructoras de Obras Civiles relacionadas, Universidades,
Institutos de Educación Superior, Centros de Investigación e Investigadores, Sociedad
civil y Comunidades organizadas.
4.4. Principales factores de cambio identificados
a. Tendencia a la baja en costos de EA
b. Tendencia al alza en combustibles fósiles
c. Tendencia al alza de alimentos por producción de biomasa
d. Tendencia de ampliación de la demanda de EM a nivel mundial
e. Tendencia mundial al desarrollo de tecnologías más eficientes en EM
f. Desarrollo de grandes proyectos de EM en operación en Francia, Corea China, Canadá
y Australia
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89
g. Potencial de desarrollo de EM en regiones no interconectadas del país, como por
ejemplo las regiones de los litorales Pacífico y Caribe
h. Escasez de agua al nivel nacional
i. Capacidad técnica que tiene el país en energías alternativas
j. Cierre de centrales nucleares en el mundo
k. Crecimiento constante de formación en Energías Alternativas en el país
l. Presión creciente de ambientalistas por calentamiento Global
m. Disponibilidad de tecnologías de corriente marina o energía térmica marina en energía
mareomotriz
n. Baja altura de las mareas en Colombia
o. Existencia de corrientes marinas en el país
p. Desarrollo del sistema eléctrico colombiano, inducido por asociaciones entre el sector
público y privado y mediante inversión extranjera directa en proyectos estratégicos
q. Capacidad de exportación de profesionales en energías alternativas
4.5. Mapa de Importancia y Gobernabilidad de los factores de cambio
Los factores pueden asaociarse en cuatro categorias que representan cada uno de los
cuadrantes del Mapa, a saber:
Cuadrante A: Alta importancia, baja gobernabilidad; representa factores
relevantes, sobre los cuales la institución no puede ejercer dominio o control. Son
claves para la toma de decisiones.
Cuadrante B. Alta importancia, alta gobernabilidad; representa factores relevantes
que deben ser abordados con prioridad, porque sobre ellos la institución puede
ejercer influencia, control o dominio.
Cuadrante C. Baja importancia, alta gobernabilidad; representa factores que no son
prioritarios pero sobre los cuales sí puede actuar la institución porque están dentro
de su esfera de influencia o control.
Cuadrante D. Baja importancia, baja gobernabilidad; representa factores que ni son
relevantes ni son abordables por la entidad. No son fundamentales para la toma de
decisiones pero se deben monitorear porque pueden ganar importancia en el tiempo.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
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90
Figura 24 Gobernabilidad de Tendencias y Factores
Fuente: Elaboracion Propia, Univalle 2010
Criterios de Calificación:
Gobernabilidad
5. Factor en la esfera de control del Sena
4. Factor propio del Sistema educativo
publico-privado al nivel nacional
3. Factor en la esfera del estado
colombiano
2. Factor al nivel Latinoamericano
1. Factor al nivel Mundial
Importancia
5. Factor que contribuye decisivamente a la
Matriz Energética Nacional.
4. Factor que es complemento importante
de la Matriz Energética Nacional
3. Factor que es complemento parcial de la
Matriz energética nacional
2. Factor que es Complemento no
precisado de la Matriz Energética Nacional
1. Factor que no influye en la Matriz
Energética Nacional
A B
C
E
F G
H I
J
K
L
M
N
O
P Q
1 2 3 4 5
5
4
3
2
1
D
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
94
4.6. Escenarios para la energía Mareomotriz al 2030
4.6.1. Escenarios globales o de posicionamiento
La idea fundamental es identificar la posición que ocupa Colombia hoy em día al nivel
mundial, según dos grandes dimensiones esenciales para determinar el avance de la
energía mareomotriz; estos son:
Eje y: La demanda de energía mareomotriz en el mundo
Eje x: La oferta de personal calificado en esta temática
Figura 25 Posicionamiento de los paises
Las banderas representan el estado actual de los paises. Por ejemplo, en el escenario A,
Reino Unido representa una fuerte demanda de EM y una oferta altamente especializada de
A. En tierra
Fértil Crece Todo
Mucha oferta y Mucha
Demanda
C. Multiplicación
de los panes y los peces
Mucha oferta y
Poca demanda
D. Buscando tesoros
escondidos
Poco o Nada de
Demanda, Poco o nada de Oferta
B Mi Dios le da Pan al
que no tiene Dientes Mucha Demanda y
poca oferta
Alta Demanda de EM
para el desarrollo del país
Baja Demanda de EM para el desarrollo del
país
Baja oferta de
formación en EM
Alta oferta de formación en EM
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
95
formación en EM. En el escenario C, en Alemania existe oferta calificada de formación en
EM, pero la EM no es prioritaria en la política energética nacional. En el escenario B, en
Chile existe una demanda importante de EM para el desarrollo de la matriz energética
nacional, pero no existe una oferta significativa de programas de formación en EM, si bien
el país se encuentra en la ruta de construir capacidades nacionales. En el escenario D, se
evidencia que en Colombia no existe actualmente demanda de energía mareomotriz,
puesto que la estrategia nacional privilegia la generación de energía hidroléctrica. Tampoco
existe evidencia de programas de formación en EM, lo que hace de poco interés para el
país la oferta de formación en tecnología mareomotriz.
4.6.2.Escenarios Focalizados para la implementación de EM en Colombia
Se considera que la implementación de EM en el país depende fundamentalmente de su
incorporación en la matriz energética nacional y del desarrollo de diferentes tipos de
programas que podrían establecerse:
Eje y: La demanda de energía mareomotriz en el mundo
Eje x: La oferta de personal calificado en EM
Alta Inserción de EM en el Sistema Eléctrico
Nacional
Formación Enfocada en Energía Mareomotriz
Formación general en
energías Alternativas
Baja Inserción de EM en el Sistema Eléctrico
Nacional
A
Programas de
Formación altamente especializada en EM en
sintonía con la alta demanda nacional.
C
Cursos de Formación
especializada en EM, en un entorno nacional
con baja demanda de EM
D
Programas o Cursos de Formación
General en EA, en un entorno de baja
demanda nacional de EM
B
Programas de
Formación General en EA en sintonía con la
alta demanda nacional
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
96
4.6.3.Breve descripción o perfil de los escenarios focalizados
Escenario A
Se trata de una situación donde el país apuesta decisivamente por la incorporación
de la EM a la matriz energética nacional, y a la vez se forman capacidades
específicas en EM. Por tanto, la oferta y la demanda se encuentran en sintonía. El país desarrolla programas especializados en EM y a la vez, impulsa proyectos de
generación de EM. De esta manera se crean condiciones para una
retroalimentación positiva, y por tanto, para un proceso de formación acumulativa, donde se pueden generar cohortes sucesivas y programas que desarrollan
conocimientos en forma progresiva.
Escenario B
En este contexto, el país apuesta en forma importante por la incorporación de la
EM a la matriz energética nacional, pero las instituciones técnicas y tecnológicas no se centran tanto en formar capacidades específicas en EM como en formar
capacidades generales en Energías Alternativas, donde EM constituye líneas de
énfasis. Por tanto, la oferta de EM se toma como un complemento de la formación en Energías Alternativas. El país desarrolla programas genéricos de ingenierías en
energías alternativas, que atienden la demanda de proyectos de EM, y forman
profesionales que pueden desempeñarse en las diversas áreas de las EA (fotovoltaica, mareomotriz, biomasa, etc).
Escenario C
Aquí surge una situación donde el país no toma decisiones importantes para la
incorporación de la EM a la matriz energética nacional, pero existen instituciones
que forman capacidades específicas en EM. Por tanto, la oferta de formación cubre una baja demanda. El país desarrolla cursos especializados que atienden los pocos
proyectos de EM que genera el país, y forman profesionales que eventualmente
pueden desempeñarse en otros países. La oferta es baja y centrada en el
desarrollo de proyectos de alcance regional.
Escenario D
En este contexto de baja incorporación de la EM a la matriz energética nacional, no
existen instituciones que forman capacidades específicas en EM. La oferta en
energías alternativas es de carácter general y centrada en otras opciones, como la energía fotovoltaica u otras. Por tanto, la oferta y la demanda son bajas y no
representan un interés nacional. El país no desarrolla programas especializados en
EM y los pocos proyectos de EM que genera el país son cubiertos por personas
provenientes de otros programas de formación en ingeniería u otras energías alternativas, que se especializan en cursos cortos o especializaciones en el
exterior, y/o empíricamente generar proyectos experimentales.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
97
4.6.4.Implicaciones estratégicas de los escenarios focalizados para el desarrollo de programas de formación de talento humano en EM
Se busca identificar en cada escenario cuáles son los principales desafíos que retan a la
institución para adaptarse y responder efectivamente con pertinencia y oportunidad.
Tabla 27 Desafios y posibles respuestas de los escenarios
Desafíos Posibles Respuestas
Escenario A Generación de Programas
especializados en Energía Mareomotriz (EM)
Rápida formación de talento
humano en el exterior, especializado en EM
Desarrollo de infraestructuras y ambientes de aprendizaje
específicas en EM, regionalmente
localizados
Fortalecimiento del ciclo
propedéutico para la formación
en EM en diversos niveles (Técnico, tecnológico, pregrado,
avanzado)
Desarrollo de Alianzas estratégicas y
redes de conocimiento con Universidades y organizaciones
líderes identificadas en el mundo y
en Colombia, para reunir las
capacidades necesarias para la implementación de Programas
especializados en Energía
Mareomotriz (EM)
Envío de instructores del SENA a
países líderes identificados.
Reconvertir talento humano formado
en otras tecnologías o ingenierías,
para operar en forma especializada en EM.
Alta Inversión en equipos y tecnologías, con sedes apropiadas,
en litorales tales como el Pacífico
Colombiano
Escenario B Impulso de Programas Generales en Energías Alternativas, con
líneas de énfasis específicas en
Energía Mareomotriz.
Fortalecimiento del ciclo
propedéutico para la formación en EA en diversos niveles
(Técnico, tecnológico, pregrado,
avanzado)
Formación de instructores en el exterior y en Colombia,
especializados en Programas de
Energías Alternativas (EA)
Desarrollo de Programas de doble
titulación o Programas interinstitucionales en EA,
impulsados por conjuntos de
Universidades e Instituciones
Técnicas y Tecnológicas
Escenario C Desarrollo de cursos
especializados en EM, dentro de
Programas enfocados en Energías Alternativas
Articulación de redes de
instituciones que forman
capacidades específicas en EM. Formación aplicada para el
desarrollo de proyectos de alcance
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
98
regional.
Formación de profesionales para
desempeñarse en terceros países
Escenario D Desarrollo de Cursos de
Formación en EM, dentro de
Programas de Energías Alternativas (EA).
Especialización de instructores en
cursos cortos o especializaciones en
el exterior.
Promoción de cursos de
actualización en EM
Desarrollo de proyectos
experimentales en EM
Monitoreo pero no desarrollo de
tecnologías en EM utilizados en el
mundo.
4.6.5.Actores Relevantes en cada escenario
Se pretende anticipar en cada escenario cuáles pueden ser los roles de los principales
actores que participan en el desarrollo de energías alternativas y energía Mareomotriz.
Ello se realiza con el fin de que la institución construya alianzas y estrategias comunes
con los actores que presentan afinidades en sus metas y movimientos básicos.
Tabla 28 Actores implicados de los escenarios
Escenario A Escenario B Escenario C Escenario D
Gobierno
Central,
Departamen-
to Nacional
de
Planeación
Ministerio de
Minas y
Energía
Impulsan
decisivamente la
incorporación
de EM y EA en
la Matriz Energética
Nacional y
programas específicos,
altamente
especializa-dos
en EM
Impulsan la
incorporación de diferentes
opciones de
Energías
Alternativas en la Matriz
Energética
Nacional, y promueven
programas de
formación
general en EA
No impulsan
significativa-mente la
incorporación
de diferentes
opciones de Energías
Alternativas
en la Matriz Energética
Nacional pero
se interesan
por la formación en
EM
No están
interesados en impulsar la
incorporación
de EA en la
Matriz Energética
Nacional, pero
impulsan la formación
general en EA,
con bajo
interés por la EM
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
99
SENA
Dirección
General
Fortalece la
inversión en
programas
especializados en EM
Fortalece
prioritariamen
te la inversión
en programas de EA y de
cursos en EM
Fortalece la
inversión en
cursos
especializados en EM
Fortalece la
inversión en
programas
generales de EA y en cursos
de EM
SENA
Regionales
Fortalecen
redes especializadas
en EM
Fortalecen
redes especializadas
en EA
Articulan
redes especializada
s en EM
Articulan redes
especializadas en EA
Sena Centros de
Formación
Crean programas
específicos en
EM
Fortalecen programas
Generales en
EA
Vigilan las temáticas
según su
interés
Crean programas
específicos en
EM
Fortalecen programas
Generales en
EA
Ministerio de
Educación,
Universida-
des.
Institutos de
Educación
Superior
Establecen
alianzas
estratégicas
para la creación de
nuevos
Programas de formación, y
líneas de
investigación específicas en
EM
Establecen
alianzas
estratégicas
para acelerar la creación de
nuevos
Programas de Formación en
EA, y
diferentes líneas de
énfasis y de
investigación.
Enfatizan su
acción en
energías
tradicionales
Enfatizan su
acción en
energías
alternativas
Investigador
es, Centros
de Desarrollo
Tecnológico
Generan
proyectos
piloto en EM
Generan
proyectos
piloto en EA
Empresas
Generadoras
y/o
comercializa
dores de
Electricidad
Ejercen presión para la
generación de
nuevos Programas en
EM
Ejercen presión para
la generación
de nuevos Programas en
EA
Ejercen presión para
la formación
de cursos en EM
Ejercen presión para la
formación de
cursos en EA
Fabricantes
de equipos
para EM
Buscan
alianzas estratégicas
con el SENA
Buscan
alianzas estratégicas
con el SENA
Impulsan
proyectos demostrativo
s en EM
Impulsan
proyectos demostrativos
en EA
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
100
para la
implementació
n de proyectos
en EM
para la
implementació
n de
proyectos en EA
Crean alianzas universidades,
estado y
centros de
investigación del país
Constructore
s de Obras
Civiles
relacionadas
Mantienen indiferencia
por el
desarrollo de
proyectos de EM
Mantienen indiferencia
por el
desarrollo de
proyectos de EA
Sociedad
civil y
Comunidade
s
organizadas
Se interesan por el
desarrollo de
proyectos de
EM para el beneficio social
Se interesan por el
desarrollo de
proyectos de
EA para el beneficio
social
Mantienen indiferencia
por la EM
Mantienen indiferencia
por las EA
Otros, ¿cuáles?
Los organismos
internacionales
de cooperación favorecen el
financiamiento
, el intercambio de
conocimientos
y la movilidad
para el desarrollo de
proyectos en
EM
Los organismos
internacionale
s de cooperación
favorecen el
financiamiento, el
intercambio
de
conocimientos y la movilidad
para el
desarrollo de proyectos en
EA
Los organismos
internacional
es de cooperación
no financian,
ni se interesan por
el desarrollo
de proyectos
en EM
Los organismos
internacionales
de cooperación no financian,
ni se interesan
por el desarrollo de
proyectos en
EA
4.6.6.Recomendaciones para decisiones estratégicas para el SENA
Como conclusión del ejercicio, se recogen los principales elementos de juicio que sirven
para orientar el desarrollo de Programas de Formación para el SENA, a saber:
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
101
Perfil del Escenario Deseado
El escenario B presenta una adecuada relación entre la pertinencia de la EM para la
conformación de la matriz energética nacional, y la realidad de la formación actual
y futura de energías alternativas en el país.
De acuerdo con las brechas identificadas, Colombia tiene un gran camino que
recorrer todavía en la creación de infraestructuras, formación de talento humano y
de desarrollo científico y tecnológico. Cuenta con un potencial importante de
tamaño de litoral, tamaño de ola y corriente marina. Pero los costos son todavía
muy elevados frente a los países líderes y referentes.
Es de esperar que en el período 2010-2020 el país profundice en las diferentes
opciones de energías alternativas y en el período 2020-2030 desarrolle con mayor
pertinencia la energía mareomotriz. Para mejorar la posición del país se considera
fundamental acelerar la formación en energías renovables y alternativas, y
promover la formación de grupos de investigación y desarrollo tecnológico
específicamente en energía mareomotriz.
Tabla 29 recomendaciones para decisiones estrategicas
Asunto Descripción de recomendaciones
Formación de
instructores
Enviar instructores para capacitarlos en los Programas
específicos en energía mareomotriz de nivel especializado.
País líder: Reino Unido Centros y Universidades recomendados: University
Washington, California University, Victoria University, Oregon
State University, Southampton University, Edinburgh University, Hawaii University, New S Wales University, Bidston
Observatory, Russian Academy Sciences, Tokyo University,
Wales University
Perfil de Programas
Programas Generales en Energías Alternativas, con líneas de énfasis específicas en Energía Mareomotriz.
Fortalecimiento del ciclo propedéutico para la formación en EA
en diversos niveles (Técnico, tecnológico, pregrado, avanzado)
Posibles
Ocupaciones
Ocupaciones técnicas y tecnológicas articuladas a las nuevas
tecnologías que se aplican a las energías alternativas,
determinadas por el escenario B.
Operador de Planta de Energías Alternativas, con línea de
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
102
especialización en Energía Mareomotriz.
Instaladores de equipos de Energías Alternativas, con línea de
especialización en Energía Mareomotriz.
Gerente de Planta de Energías Alternativas, con línea de especialización en Energía Mareomotriz.
Tecnologías
Críticas
Mecanismos de captación de la energía mareomotriz
Convertidores de la energía del océano en energía térmica
Centrales de Dique
Perfiles de
formación para
Instructores
Personas altamente calificadas en la instalación, operación,
mantenimiento y gerencia de plantas de Energías Alternativas,
con énfasis en Energía Mareomotriz, tales como ingenieros y técnicos o tecnólogos eléctricos y/o mecánicos.
Infraestructuras
Compra de prototipos para instalación en los Centros de
Formación localizados en las costas colombianas para captar
energía mareomotriz Software de simulación y diseño en 3D de plantas y equipos
de generación de energías alternativas (turbinas, centros de
cómputo, equipos para captación de stream, equipos para captación de otech, pelamis.
Alianzas
Estratégicas
Gobierno Nacional, Departamento Nacional de Planeación y
Ministerio de Energía
Proveedores de equipos en Energías Alternativas y Energía Mareomotriz
Red Colombiana de Grupos de Investigación en Eficiencia
Energética "RECIEE", Empresas Comercializadoras de Energía Eléctrica
Empresas constructoras de centrales eléctricas
Ambientes de
Aprendizaje
Centros de Formación en Energías Alternativas (Guajira,
Magdalena) Formación virtual
Pasantías en empresas internacionales para la formación por
proyectos
Proyectos de
innovación y
emprendimiento
Empresas consultoras para venta de servicios en energías
alternativas para Latinoamérica y el Caribe, con énfasis en EM
Desarrollo de plantas, prototipos y software para el desarrollo
de EA y EM
Localización de
Programas
Centros de Formación en el Litoral Pacífico Colombiano y en la
Guajira, San Andrés y Providencia
Competencias Operador de Planta de Energías Alternativas, con línea de
especialización en Energía Mareomotriz. Instaladores de equipos de Energías Alternativas, con línea de
especialización en Energía Mareomotriz.
Gerente de Planta de Energías Alternativas, con línea de especialización en Energía Mareomotriz.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
103
5. FACTORES CRÍTICOS DE VIGILANCIA TECNOLÓGICA
Los factores críticos representan posibles amenazas, oportunidades, sorpresas,
rupturas o cambios en los paradigmas y las reglas de juego en un sector económico, una
tecnología o un campo del conocimiento. Se relacionan con temas de impacto potencial o
incertidumbres cruciales que inciden fuertemente en la dinámica del cambio tecnológico.
El seguimiento de factores críticos focaliza temas estratégicos bastante delimitados,
en el transcurso del tiempo. Constituye un proceso de agregación de valor, donde la
información se comparte y se transforma en conocimiento estratégico para la toma de
decisiones sobre la implementación de programas y la creación de ocupaciones. Su
monitoreo busca identificar como pueden cambiar las tecnologías, los contenidos de los
programas o las infraestructuras adecuadas para implementar un programa del SENA.
Debe producir información y conocimiento en distintos formatos específicos y
especializados, por ejemplo, mediante alertas, boletines, o breves reportes periódicos. La
generación de estos documentos debe ser precisa y debe divulgarse a toda la institución,
redes y comunidades pertinentes a estos campos de interés para que fluya el aprendizaje
y se tome rápida conciencia sobre los nuevos conocimientos y las nuevas tecnologías y/o
ocupaciones que estos factores ponen en juego.
A continuación se lista una serie de factores que deben monitorearse con el fin de
conocer cómo puede evolucionar el uso de la energía mareomotriz en los próximos años.
El cuadro diseñado identifica los temas, el origen de su importancia, las preguntas
básicas a considerar, las fuentes de información más relevantes y la periodicidad
necesaria para el seguimiento, el medio de difusión recomendado y el posible
responsable del monitoreo.
De esta manera, la institución puede prepararse para actualizar continua, periódica y
eficazmente los temas estratégicos fundamentales para la toma de decisiones.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
104
5.1. Cuadro Principal de Monitoreo y Seguimiento
Factor Crítico Importancia Preguntas a resolver Fuentes de informaición Periodicidad Medio de difusion Responsable
2 Años
boletines , intranet,
notas destacadas en
el s i tio web, creacion
de un espacio web
dedicado a la
tematica
Equipo de
Intel igencia
Organizacional
Aumento capacidad
instalada en el
mundo
Este aumento de capacidad instalada tiene
relación con nuevas tecnologías y nuevos
desarrollos, patentes y desarrollos afines.
Su incremento es una alerta para preparar
recurso humano en estas áreas
Cual es la capacidad en GW insta lada en la
actual idad en centra les de energia
mareomotriz en operación?
http://www.oceanenergycouncil.com/;
http://www.guardian.co.uk
3 Años
boletines , intranet,
notas destacadas en
el s i tio web, creacion
de un espacio web
dedicado a la
tematica
Equipo de
Intel igencia
Organizacional
Presión de los
ambientalistas
Los ambientalistas pondrán mayor presión
por energías limpias en los próximos años
y ello puede conducir a un mayor empleo
de la EMM a nivel mundial. Al aumentar
esta presión aumenta la necesidad por las
energías renovables y debe crecer la
capacitación en diversas aéreas de la EMM.
Cuales son los canales de influencia de los
ambienta l i s tas ante los organismos
regulatorios del estado en pro o en contra
de la uti l i zacion de las diversas fuentes de
energia? Que tan fuerte es el nivel de
impacto de los grupos ambienta l i s ta a favor
o en contra del uso de energia
Mareomotriz? que tan fuerte es el nivel de
impacto de los ambienta l i s tas para l imitar
el uso de las energias no renovables? que
pres ion pueden ejercer los grupos
ambienta l i s tas en la actual idad para
l imitar el uso de centra les hidroeletricas
frente a la cris i s del agua?
http://www.therenewableenergycentre.co.
uk/wave-and-tidal-power/;
http://news.bbc.co.uk;
http://www.mech.ed.ac.uk
6 meses
boletines , intranet,
notas destacadas en
el s i tio web, creacion
de un espacio web
dedicado a la
tematica
Altos di rectivos de
la insti tucion
Equipo de
Intel igencia
Organizacional
Aumento de precio
de los combustibles
fósiles
Los combustibles fósiles pueden aumentar
considerablemente el costo y presionar por
fuentes más limpias y más económicas ,
aumentando la necesidad de disponer de
recursos formados en la EMM.
Cual es la evolucion actual de las reservas
de combustibles fus i les? Cual es el precio
actual de los combustibles fos i les , en
manos de quiene esta el poder de decis ión
del precio de los combustibles fos i les?
http://www.wave-energy.net;
http://news.bbc.co.uk;
http://www.parliament.the-stationery;
6 meses
boletines , intranet,
notas destacadas en
el s i tio web, creacion
de un espacio web
dedicado a la
tematica
Altos di rectivos de
la insti tucion
Equipo de
Intel igencia
Organizacional
Desarrollo de
capacidades en la
fuerza de trabajo de
la EMM
Es importante la preparación de las
personas en los temas de energías
renovables. De su disponibilidad depende
el desarrollo creciente de las mismas. Se
requiere monitorear el desarrollo de
programas en los diversos niveles
académicos en el mundo
Que tipo profes iones estan s iendo
reconocidas en energia mareomotriz en
pregrado, tecnico, tecnologico y doctorado?
Quienes demandan profes ionales en
energia mareomotriz? Que centros de
formacion estan formando personas en
energia mareomotriz en el mundo y cuales
son los curriculos especi ficos de formacion?
http://www.esru.strath.ac.uk;
http://www.masstech.org;
1 Añoboletines , intranet,
notas destacadas en
el s i tio web, creacion
de un espacio web
dedicado a la
tematica
Equipo de
Intel igencia
Organizacional
nuevos desarrollos
en energia
mareomotriz
aquí se determina la factibilidad mas
probable de construir nuevas instalaciones
con nuevas tecnologiasque tipo de prototipos estan s iendo
sometidos a prueba en el EMC de escocia
(European marine center)
http://www.energy.ca.gov;
http://www.bwea.com/marine/intro.html;
http://www.therenewableenergycentre.co.
uk;
3 meses
boletines , intranet,
notas destacadas en
el s i tio web, creacion
de un espacio web
dedicado a la
tematica
Equipo de
Intel igencia
Organizacional
Costo Kwh generado
Este factor es determinante, pero el hecho
de que baje no necesariamente implica que
el uso de la MM se expanda. La reducción
de este factor es un indicador que puede
impactar el empleo de la EM y el
desarrollo de programas de formación en
el campo
Cual es el costo del KWh Genrado hoy en
energia mareomotriz en colombia y en los
referentes externos?
http://www.bwea.com/marine/intro.html;
www.renewableeneregyaccess.com
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
105
5.2. Definición, Monitoreo y Seguimiento de Ocupaciones
Un aspecto esencial para el SENA es la determinación de las ocupaciones que tienen
relación con las tecnologías exploradas a futuro y suministrar información pertinente,
valorativa y oportuna para la toma de decisiones acerca de la implementación de
programas.
De acuerdo con el estado del arte, la tecnología mareomotriz estará en un desarrollo
más avanzado hacia el año 2025. Para esta tecnología específica se han identificado una
serie de ocupaciones utilizando las palabras claves: tidal wave power, ocean power,tidal
electricity, tidal power electricity. Las ocupaciones detectadas corresponden a áreas
afines al escenario deseado (B) Las ocupaciones detectadas corresponden a áreas afines
al escenario deseado. A saber:
Tabla 30 Ocupaciones pertinentes a energía mareomotriz Importancia Código Ocupación
97 51-8013.00 Operadores de Plantas de Potencia
84 51-8012.00 Distribuidores y despachadores de potencia
48 11-3051.06 Gerente de Producción de Hidroeléctrica
72 49-2092.00 Motores eléctricos, herramientas de potencia y oficios
relacionados
80 49-3053.00 Equipo de potencia de exteriores y otras herramientas
mecánicas pequeñas
Fuente: http://online.onetcenter.org/link/summary/51-8013.00
La ocupación general a monitorear puede denominarse Operadores de Plantas de
Energía Mareomotriz, pero pueden considerarse también las ocupaciones de Operadores
de Plantas de Generación y Distribución de Energía mareomotriz. Se caracterizan
fundamentalmente porque
Monitorean y operan tableros de control y equipo relacionado en centros de
control de distribución de energía eléctrica por redes de transmisión, operar
turbinas, generadores y equipo relacionado en estaciones y subestaciones
generadoras de energía mareomotriz.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
106
Están empleados por empresas de energía eléctrica y por grandes instalaciones
industriales.
Estos controlan, operan o mantienen la maquinaria para generar energía
eléctrica. Incluye los operadores de equipos auxiliares
Muestra de los títulos de los trabajos : operador auxiliar, operador de control ,
Técnico de operaciones de Mantenimiento (O & M Técnico), Operador de la
Unidad , Operador de Planta de Potencia, Operador de calderas, Operador del
Centro de Control, Operador de la sala de control de operadores, Operación y
mantenimiento de turbinas de gas, Técnico operador de Control de Planta.
Tabla 31 Otras Posibles ocupaciones
Operador, central de energía eléctrica mareomotriz
Operador, control – distribución energía eléctrica mareomotriz
Operador, planta de energía eléctrica mareomotriz
Operador, sistemas de energía eléctrica mareomotriz
Operador, plantas de generación y distribución de energía mareomotriz
Operador de instalación, producción – energía eléctrica mareomotriz
Operador, estación – generación energía eléctrica mareomotriz
Operador, subestación – energía eléctrica mareomotriz
Operador, turbina – central eléctrica mareomotriz
Operador, turbina – producción energía eléctrica mareomotriz
Fuente: Onet Center, (2010)
La descripción de estas ocupaciones, puede observarse en el Anexo 2.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
107
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114
5. Anexos
5.1 Anexo 1. Bitácoras de Búsqueda
Estas herramientas metodológicas se han colocado al final de esta sección, con el fin de
mejorar la presentación del documento. Por medio de las búsquedas y la utilización de
las palabras clave se han obtenido una gran cantidad de documentos que se relacionan
con este tema. Ante la ausencia de software especializado para escoger los más
representativos, se ha optado por seleccionar aquellos que a juicio del investigador
traten de cumplir con la mayor cantidad de los objetivos propuestos.
Bases para las búsquedas
Para ello se toma la información que aparece en la bitácora siguiente, en donde se ha
consignado la información fundamental para iniciar las búsquedas del tema. Usando las
palabras claves de dicha bitácora se han obtenido más de doscientos registros que tratan
los temas correspondientes a las palabras clave.
Tabla 32 Bitácora de Búsqueda contexto externo
TEMÁTICA GENERAL: ENERGÍA ALTERNATIVAS
TEMÁTICA ESPECÍFICA: ENERGÍA MAREOMOTRIZ
BITÁCORA DE BÚSQUEDA
FECHA FUENTE DE CONSULTA
PALABRAS CLAVE ESTRATEGIA DE BÚSQUEDA
N° REGISTROS
PRODUCTO
Febrero 16
Motores de búsqueda especializados
Total tidal power available,
Páginas relacionadas
Más de 200 Estado del Arte
Recomendado
s
Total tidal power installed
today
Febrero18
Tidal power, tidal waves
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115
Tabla 33 Bitácora de búsqueda redes sociales
FECHA FUENTE DE CONSULTA
PALABRAS CLAVE
ESTRATEGIA DE
BÚSQUEDA
N° REGISTROS
Pertinencia
22/02/2010 www.google.com Tidal power event
Portales, búsqueda avanzada
1 0
22/02/2010 www.google.com Tidal power
seminar
Portales, búsqueda
avanzada
0 0
22/02/2010 www.google.com Tidal power congress
Portales, búsqueda avanzada
0 0
22/02/2010 www.google.com Energía MAREO
MOSTRIZ evento
Portales, búsqueda
avanzada
0 0
22/02/2010 www.google.com Energía MAREO MOSTRIZ seminario
Portales, búsqueda avanzada
0 0
22/02/2010 www.google.com Energía MAREO MOSTRIZ congreso
Portales, búsqueda avanzada
0 0
Tabla 34 Bitácora de búsquedas
Ecuación Resultados Pertinencia
TS=((tidal OR wave OR ocean) AND
("energy resource"))
40
5
TS=((tidal OR wave OR ocean) AND (energy resource))
174
4
TS=("tidal energy" OR "wave energy" OR
"ocean energy")
2,144
3
TS=("tidal energy")
216
4
TS=((tidal energy) or (tide and energy) or (wave and energy))
41,557
1
Topic=(renewable energy)
5,757
2
TS=("tidal power") 83 5
TS=("marine energy") 37 5 Base de datos: IsiWoS, Fechas: 4-10 feb 2010
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116
Los resultados de los artículos científicos para el tema de ―tidal energy‖, arrojan como
resultado 157 publicaciones entre 2002 y 2009; estos resultados se basaron en las
ecuaciones de búsqueda de la en la base de datos ISIWoS.
Tabla 35. Palabras clave utilizadas.
Ecuación Resultados
TS=((tidal OR wave OR ocean) AND ("energy
resource"))
40
TS=("tidal power") 83
TS=("marine energy") 37
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117
5.2 Anexo 2. LA PROSPECTIVA OCUPACIONAL- PROBABLES OCUPACIONES A FUTURO EN ENERGÍA MAREOMOTRIZ 28
Introducción
Al elaborar estudios de prospectiva, uno de los aspectos más importantes para
instituciones de formación como el SENA, es la determinación de las ocupaciones que
tienen relación con las tecnologías exploradas a futuro y suministrar información
pertinente, valorativa y oportuna para la toma de decisiones acerca de la implementación
de programas.
De acuerdo con el estado del arte, la tecnología mareomotriz estará en un desarrollo más
avanzado hacia el año 2025. Para esta tecnología específica se han identificado una serie
de ocupaciones utilizando las palabras claves: tidal wave power, ocean power,tidal
electricity, tidal power electricity. Las ocupaciones detectadas corresponden a áreas
afines al escenario deseado (B) Las ocupaciones detectadas corresponden a áreas afines
al escenario deseado. A saber:
Tabla 36 Ocupaciones pertinentes a energía mareomotriz
Importancia Código Ocupación
97 51-8013.00 Operadores de Plantas de Potencia
84 51-8012.00 Distibuidores y despachadores de potencia
48 11-3051.06 Gerente de Producción de Hidroeléctica
72 49-2092.00 Motores eléctricos, herramientas de
potencia y oficios relacionados
80 49-3053.00 Equipo de potencia de exteriores y otras
herramientas mecánicas pequeñas
28 Este anexo fue construido a partir de la colaboración especial del equipo de SENA Regional del Valle y del Observatorio Laboral del Valle del Cauca. Se agradece la contribución especial de Iber
Quiñónez y
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Ejercicio Energía Mareomotriz
118
Fuente: http://online.onetcenter.org/link/summary/51-8013.00
1. Descripción de la ocupación de Operadores de Plantas de Potencia -
Operadores de Plantas de Generación y Distribución de Energía mareomotriz
La ocupación general a describir puede denominarse Operadores de Plantas de Energía
Mareomotriz, pero pueden considerarse también las ocupaciones de Operadores de
Plantas de Generación y Distribución de Energía mareomotriz
La descripción de estas ocupaciones se basa en la información de la base de datos que
figura en el enlace online.onetcenter.org, en el esquema del Observatorio Laboral del
SENA y en otras fuentes citadas en la realización del estudio. Se debe advertir que
algunos de los ítems de la descripción de estas ocupaciones se han adaptado para
satisfacer los requerimientos futuros del escenario deseado, descrito en el estudio.
Con el fin de ilustrar las tareas, las destrezas requeridas, las herramientas utilizadas y
otros aspectos referentes, a continuación se presentan las actividades que corresponden
a esta ocupación:
1.1. Descripción
Monitorear y operar tableros de control y equipo relacionado en centros de control
de distribución de energía eléctrica por redes de transmisión, operar turbinas,
generadores y equipo relacionado en estaciones y subestaciones generadoras de
energía mareomotriz.
Están empleados por empresas de energía eléctrica y por grandes instalaciones
industriales.
1.2 Funciones
Completar y mantener registros, observaciones e informes de la estación.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
119
Coordinar, programar y dirigir en línea cargas y voltajes en estaciones y
subestaciones generadoras, con el fin de cumplir con las demandas de distribución
durante las operaciones diarias e impedir la interrupción del sistema.
Iniciar y cerrar el equipo de planta, operar los controles, regular los niveles del
agua y coordinar con otros operadores de sistemas las cargas de transmisión,
frecuencia y voltajes de línea.
Monitorear e inspeccionar visualmente el equipo de planta de energía y los
indicadores del equipo para detectar problemas de operación y efectuar ajustes o
reparaciones menores.
Monitorear e inspeccionar visualmente los instrumentos de la estación, medidores
y alarmas para garantizar que los voltajes de transmisión y cargas de línea se
encuentren dentro de los límites prescritos y detectar las fallas del equipo y las
líneas.
Monitorear y operar los cuadros de control computarizado o neumático y equipo
auxiliar para controlar la distribución y regular el flujo de energía en la red de
transmisión.
Operar turbinas, generadores y equipo auxiliar en plantas de generación de
energía mareomotriz.
1.3 Normas de competencia asociadas
1.3.1 Normas vigentes
280101011 Instalar equipos de medidas para el control de la calidad de la energía
en sistemas eléctricos de distribución
80101012 Monitorear los aparatos de medición y protección en las subestaciones
eléctricas de distribución.
280101013 Operar equipos de subestaciones eléctricas de distribución para
garantizar el servicio
280101063 Operar equipos de subestaciones eléctricas de niveles de tensión de
34.5 hasta 23 esta ocupación no posee normas de competencia asociadas kv.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
120
280101064 Monitorear los instrumentos y equipos de medición, protección y
supervisión de las subestaciones eléctricas en niveles de tensión de 34.5 hasta 23.
1.3.2 Normas a desarrollar
280101113 Operar equipos de plantas hidráulicas de generación de energía
eléctrica, según normatividad vigente
280101110 Operar centrales de generación de energía eléctrica mareomotriz y sus
equipos asociados de acuerdo con los procedimientos establecidos
280101114 Monitorear los instrumentos y equipos de plantas de generación de
energía mareomotriz según la normatividad vigente.
1.4 Posibles ocupaciones
Operador, central de energía eléctrica mareomotriz
Operador, control - distribución energía eléctrica mareomotriz
Operador, planta de energía eléctrica mareomotriz
Operador, sistemas de energía eléctrica mareomotriz
Operador, plantas de generación y distribución de energía mareomotriz
Operador de instalación, producción - energía eléctrica mareomotriz
Operador, estación - generación energía eléctrica mareomotriz
Operador, subestación - energía eléctrica mareomotriz
Operador, turbina - central eléctrica mareomotriz
Operador, turbina - producción energía eléctrica mareomotriz
Estos controlan, operan o mantienen la maquinaria para generar energía eléctrica.
Incluye los operadores de equipos auxiliares
Muestra de los títulos de los trabajos : operador auxiliar, operador de control , Técnico
de operaciones de Mantenimiento (O & M Técnico), Operador de la Unidad , Operador de
Planta de Potencia, Operador de calderas, Operador del Centro de Control, Operador de
la sala de control de operadores, Operación y mantenimiento de turbinas de gas, Técnico
operador de Control de Planta.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
121
1.5 Tareas
Monitorear e inspeccionar el equipo de las plantas de potencia y los indicadores
para detectar evidencia de problemas de operación.
Ajustar los controles para generar potencia eléctrica específica, o para regular el
flujo de potencia entre la estación generadora y las subestaciones.
Operar o controlar el equipo de generación de potencia, incluyendo calderas,
turbinas, generadores y reactores, usando tableros de control o equipo
semiautomático.
Regular la operación y condiciones de los equipos tales como niveles de agua con
base en datos de registros o de instrumentos indicadores o de computadores.
Tomar lecturas de gráficos, medidores, sensores y establecer intervalos y tomar
pasos correctivos si es necesario-
Arrancar o parar los generadores, equipos auxiliares, turbinas y otros equipos de la
planta y conectar o desconectar equipos de los circuitos.
Inspeccionar registros y las entradas de la bitácora y comunicarse con el personal
de otras plantas, para evaluar el estado de operación del equipo.
Controlar y mantener el equipo auxiliar, tal como las bombas, ventiladores,
compresores, condensadores, calentadores de agua, filtros, y clorinadores, para el
suministro de agua, combustible, lubricantes y equipo auxiliar de potencia.
Limpiar, lubricar y mantener equipos tales como generadores, turbinas, bombas, y
compresores para prevenir las fallas y deterioro de los equipos.
Comunicarse con los operadores del sistema para regular y coordinar las cargas y
frecuencias y los voltajes de las líneas.
1.6 Herramientas y Tecnología
Herramientas utilizadas en esta ocupación:
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
122
Intercambiadores de calor- Intercambiadores de calor del tipo de aletas;
intercambiadores de placas, Intercambiadores de calor tubulares.
Tableros de bajo voltaje en corriente alterna y continua AC DC- tableros de
control, tableros de panel, Controles de transformadores.
Máquinas de vapor- sistemas de distribución de vapor; Turbinas de Vapor
Generadores de vapor -generadores de vapor de recobro de calor.
Turbogeneradores impulsados por vapor.
Descontaminadores húmedos- Reactores selectivos catalíticos; reactores
catalíticos; descontaminadores húmedos.
Tecnologías usadas en esta ocupación:
Interface de base de datos y Software para el retiro de información—Microsoft
Acces.
Software para la administración de plantas - Sistemas de administración de
mantenimiento computarizado, software CMMS.
Software para control Industrial—Software para sistemas de control distribuídos
DCS, Teknik Segala OSI Plant, Sistema de información PI; Yokogawa FAST/TOOLS
Software de Presentación—Microsoft Power Point
Software de Hojas de cálculo—Microsoft Excel
1.7 Conocimiento
Mecánica - Conocimientos de máquinas y herramientas, incluyendo sus diseños,
usos, reparación y mantenimiento.
Seguridad y Seguridad Pública - Conocimiento de equipo relevante, políticas,
procedimientos y estrategias para promover operaciones para la protección de las
personas, la propiedad y las instituciones.}
Computadores y Electrónica — conocimientos de circuitos impresos, chips, equipo
electrónico, harware y software de computador incluyendo aplicaciones y
programación
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
123
Lengua Inglesa - Conocimiento de la estructura y contenido de la lengua inglesa
incluyendo significado y ortografía de las palabras, reglas de composición y
gramática.
Química — Conocimiento de la composición química, estructura y propiedades de
las substancias y de los procesos químicos y sus transformaciones, incluye el uso
de químicos y sus instrucciones, signos de peligro, técnicas de producción y
métodos de eliminación
1.8 Destrezas
Monitorear la operación — Observar los medidores, las perillas, u otros indicadores
para garantizar que la máquina opera satisfactoriamente..
Comprensión de Lectura — Entender frases escritas y párrafos en documentos
relativos al trabajo.
Escucha Activa — Prestar plena atención a lo que otros dicen , tratando de
entender plenamente lo que dicen, haciendo preguntas adecuadas, sin
interrupciones inapropiadas.
Operación y Control — Controlar las operaciones del equipo o sistema..
Mantenimiento del Equipo— Realizar mantenimiento de rutina en el equipo y
determinar cuándo y qué tipo de mantenimiento se requiere.
Aprendizaje Activo — Entender las implicaciones de nueva información para
problemas presentes y futuros-resolviéndolos y tomando decisiones.
Coordinación — Ajustar las acciones de acuerdo a las acciones de otros
Expresión — Hablarle a otros para entregarles información adecuada.
Administración del tiempo — Administrar el propio tiempo y el de los demás.
Instruyendo— Enséñale a otros a hacer algo.
1.9 Habilidades
Comprensión Oral — La habilidad para escuchar y entender información e ideas
que se presentan a través de frases y palabras habladas
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
124
Razonamiento Deductivo — La habilidad para aplicar reglas generales a problemas
específicos para producir respuestas que significan algo.
Expresión Oral — La habilidad para comunicar información e ideas al hablar de tal
forma que otros entiendan.
Razonamiento Inductivo — La habilidad para combinar fragmentos de información
para formar reglas generales o conclusiones
Sensibilidad a Problemas — La habilidad para decir cuando algo está errado o es
probable que esté errado.
Visión Cercana— la habilidad para ver detalles en un rango estrecho (dentro de
poca distancia de un observador).
Atención Selectiva — la habilidad para concentrarse en una tarea en un período de
tiempo dado sin ser distraído.
Velocidad Perceptual — La habilidad para comparar en forma rápida y con
exactitud similaridades y diferencias entre conjuntos de letras, números,
objetos, o dibujos.
Comprensión Escrita — La habilidad para leer y entender información e ideas
escritas.
1.10 Actividades de trabajo
La identificación de objetos, Acciones y Eventos - Identificación de la información
por clasificar, la estimación, reconociendo de las diferencias o similitudes, y
detectar cambios en las circunstancias o eventos.
La comunicación con los Supervisores, Colegas o Subordinados - Proporcionar
información a los supervisores, colegas y subordinados por teléfono, por escrito,
correo electrónico, o en persona.
Control de Máquinas y Procesos - Utilizando cualquiera de los mecanismos de
control o de la actividad física directa de explotación de máquinas o procesos (no
incluidos los ordenadores o los vehículos).
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Ejercicio Energía Mareomotriz
125
Monitoreo de Procesos, Materiales o Alrededores - Seguimiento y revisión de la
información de los materiales, eventos, o el medio ambiente, para detectar o
evaluar los problemas.
Inspección de Equipos, Estructuras o Materiales - Inspección de equipos,
estructuras o materiales para identificar la causa de los errores u otros problemas
o defectos.
Obtención de Información - Observación, la recepción y otra forma de obtener
información de todas las fuentes pertinentes.
Evaluación de la Información para Determinar el Cumplimiento con las Normas -
Uso de la información pertinente y el juicio individual para determinar si los
acontecimientos o procesos de cumplir con las leyes, reglamentos o normas.
Documentación / Registro de la Información - Introducción, transcripción,
grabación, almacenamiento o mantenimiento de la información en medio
magnético o correo electrónico.
La Toma de Decisiones y Solución de Problemas - Análisis de la información y la
evaluación de los resultados para elegir la mejor solución y resolver problemas.
Establecer y Mantener Relaciones Interpersonales - Desarrollar las relaciones de
trabajo constructivas y de cooperación con los demás, y mantenerlas en el
tiempo.
1.11 Contexto de Trabajo
Uso común de Protección o de Seguridad como la Seguridad de Zapatos, Anteojos,
Guantes, Protección Auditiva, Hard Hats, o Chalecos Salvavidas - ¿Cuándo hace este
trabajo requieren de protección o de uso común de equipos de seguridad como zapatos
de seguridad, gafas, guantes, cascos de seguridad o chaquetas salvavidas
Debates Cara a Cara - ¿Con qué frecuencia hay que tener cara a cara debates con
personas o equipos en este trabajo?
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
126
1.12 Interés
Realista – Las ocupaciones realistas con frecuencia comprenden actividades de
trabajo que incluyen la práctica y sobretodo solución de problemas. Ellos tratan a
menudo con las plantas, animales y materiales del mundo real, como la madera,
herramientas y maquinaria. Muchas de las ocupaciones que requieren trabajar
afuera, y no implican un montón de papeles o de trabajar en estrecha
colaboración con los demás.
Ocupaciones convencionales – Estas ocupaciones a menudo comprenden un
conjunto de procedimientos y rutinas. Estas ocupaciones pueden incluir el trabajo
con datos y detalles más que con ideas. Generalmente hay una línea clara de
autoridad a seguir
1.13 Estilos de Trabajo
Atención al detalle – El empleado requiere tener cuidado con el detalle y ser
minucioso en la realización de las tareas de trabajo.
Confiabilidad - El empleado requiere ser confiable, responsable y confiable, en el
cumplimiento de las obligaciones.
Adaptabilidad / Flexibilidad -EL Trabajo requiere SER abierto al cambio (positivo o
negativo) y una considerable diversidad en el lugar de trabajo.
Integridad - El empleado requiere ser honesto y ético.
1.14 Valores del Trabajo
Suporte — Las ocupaciones que satisfacen este valor del trabajo ofrecen apoyo de
gestión a los empleados. Las necesidades correspondientes son las Políticas de la
empresa, Supervisión: Relaciones Humanas y Supervisión: Técnico.
Diplomado en Prospectiva y Vigilancia Tecnológica
Ejercicio Energía Mareomotriz
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Relaciones — Profesiones que satisfacen este valor de trabajo permiten a los
empleados dar servicio a los demás y trabajar con los compañeros de trabajo en
un entorno amistoso no competitivo. Las necesidades correspondientes son
compañeros de trabajo, los valores morales y Servicios Sociales
Independencia — Las profesiones que satisfacen este valor de trabajo permiten a
los empleados trabajar por su cuenta y tomar decisiones. Las necesidades
correspondientes son la creatividad, responsabilidad y autonomía
Cooperación – El empleado requiere ser agradable con los demás en el trabajo y
mostrar un buen carácter, actitud de cooperación.
Iniciativa - El trabajo requiere de una voluntad para asumir responsabilidades y
retos.
Persistencia – El trabajo requiere persistencia en la cara de los obstáculos.
Logro / Esfuerzo - El trabajo requiere establecer y mantener las metas de logro
personal y ejercer esfuerzo hacia el dominio de las tareas.
Preocupación por los demás - El trabajo requiere ser sensible a las necesidades y
sentimientos de otros y entender y ser útil en el trabajo.
Auto Control - El trabajo exige mantener la compostura, mantener las emociones
bajo control, el control de la ira, y evitar un comportamiento agresivo, incluso en
situaciones muy difíciles.
i Se ha decidido utilizar Cuadro y Gráfico debido a que las cifras son muy pequeñas y la grafica solo probablemente genera claridad al lector de este documento.