Colegio Salesiano

Padre José

Fernández Pérez

Puerto Montt.

Proyecto

Energía Mareomotriz

“Turbinas Marinas”.

Nombres:

LuisOyarzoCaipichun

Marcelo Valdebenito Uribe

Valentina Soto Almonacid.

Belen Vera Barrientos

Karla Traimante Pérez.

Mathias Moldehauer Vera.

Jayson Villarroel Apablaza.

Curso:

3º “D” Mecánica Automotriz.-

Profesor:

Sergio Avalos Garrido.-

Miércoles 26 de octubre de 2011.-

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Indice

Contenido_______________________________________Página

I.- Introducción………………………………………………………….… 05.

II.- 1 Generalidades………………………………………….............. 06.

1.1 La energía es la fuerza vital………………………… 06.

2 Tipos de energía en el mar……………………………………. 09.

2.1 Energía de las mareas (mareomotriz)……………… 09.

2.2 Central mareomotriz de La Rance…………………. 10.

2.3 Energía de las corrientes marinas…………………. 11.

2.3.1. Turbinas Marinas (Seaflow)……………... 12.

2.3.2 Stingray…………………………………….. 13.

2.4 Energía térmica oceánica (OTEC)………………… 13.

2.5 Energía de las olas(maremotriz o undimotriz)….. 13.

3 Estudio de la energía mareomotriz …………………………. 15.

3.1 Energía Mareomotriz………………………………... 15.

3.2 Las mareas…………………………………………… 17.

3.3 Fenómeno físico de las mareas……………………. 17.

3.4 Corrientes marinas…………………………………… 19.

3.5 Corrientes oceánicas en el mundo………………… 20.

3.6 Tipos de corrientes…………………………………... 21.

3.6.1 Corrientes oceánicas……………………… 21.

3.6.2 Corrientes de deriva litoral……………….. 21.

3

3.6.3 Corrientes de oleaje……………………….. 21.

3.6.4 Corrientes de marea………………………. 21.

3.6.5 Corrientes de densidad…………………… 21.

3.7 Estadísticas de corrientes (Armada De Chile)…… 22.

4 El mar de Chile………………………………………………… 23.

5 Relieve submarino de Chile………………………………….. 24.

5.1 La cuenca oceánica………………………………… 24.

5.2 Cordones montañosos submarinos………………. 24.

5.3 Cuencas Submarinas………………………………. 25.

5.4 Fosas y sobre excavaciones………………………. 25.

5.5 Plataforma continental……………………………... 25.

5.6 Talud continental…………………………………… 26.

5.7 Las corrientes marinas de Chile………………….. 27.

5.8 Aspectos dinámicos del mar de Chile…………… 28.

5.9 El fenómeno llamado “El niño”…………………… 28.

5.10 El fenómeno llamado “La niña”…………………. 29.

5.11 Las surgencias……………………………………. 29.

6 Salinidad………………………………………………………. 30.

6.1 Mapa mundial……………………………………… 31.

6.2 Origen de las sales marinas……………………… 32.

6.3 Variación de la salinidad del agua marina……… 33.

7 Salinidad en el canal de Chacao…………………………... 34.

7.1 Características oceanográficas………………….. 34.

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7.2 Tablas de salinidad en Chile…………………… 35.

7.3 Algunas constituyentes principales del agua

de mar…………………………………….……. 36.

7.4 Algunas características particulares que

presenta el agua de mar…………………….. 37.

8 Proyecto “Turbinas marinas”……………………………… 39.

8.1 Naturaleza del proyecto…………………………. 39.

8.2 Origen y fundamentación………………………. 39.

8.3 Objetivos y propósitos…………………………… 40.

8.4 Metas del proyecto………………………………. 40.

8.5 Localización física……………………………….. 40.

8.6 Actividad y tareas metodológicas……………… 40.

8.7 Calendarización o cronograma………………… 41.

8.8 Destinatarios o beneficiaros……………………. 41.

8.9 Recursos humanos……………………………… 41.

8.10 Recursos materiales y financieros…………… 41.

9 Descripción detallada del proyecto………………………. 42.

9.1Descripción detallada de la creación del

proyecto……………………………………… 42.

10 Planos de la máquina-proyecto………………………... 44.

10.1 Plano vista frontal……………………………… 44.

10.2 Plano vista lateral……………………………… 45.

10.3 Plano vista superior…………………………… 46.

5

10.4 Plano vista vértice izquierdo………………….. 47.

11 Conclusión.……………………………………………….. 48.

12 Bibliografía………………………………………………… 49.

13 Anexos…………………………………………………….. 51.

13.1 Fotos ejecución del proyecto…………………. 51.

13.2 Trabajando en el taller………………………… 52.

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I.- Introducción

La sociedad vive en un consumismo de creciente expansión, en la era de la

tecnología, donde la necesidad de energía es inevitable. En esta situación uno de los

principales problemas a nivel mundial que existen en el panorama actual es el de la

finitud de las fuentes de energía habituales ya que las necesidades energéticas son

crecientes y los recursos limitados. La sociedad se tiende hacia un colapso energético

y las energías alternativas renovables, tales como la eólica, la hidráulica, la solar, la de

la biomasa o la mareomotriz, son la opción más ecológica y razonable. Extrañamente

esta última nunca fue aprovechada y es desconocida por la mayoría de las personas

aún siendo una fuente inagotable y segura, ya que depende del movimiento continuo

de las mareas.-

Los pioneros en el estudio y explotación de este recurso fueron los franceses, en

el verano de 1966 se puso en marcha una planta de energía mareomotriz de 240.000

kilo waten el río Rance, un estuario del canal de la Mancha, en el noroeste de Francia.

Consiste en un paredón que cierra el río, permitiendo así almacenar agua en la represa

cuando sube la marea y luego liberarla cuando el nivel de agua del mar es menor,

generando al llenar y vaciar el estuario artificial mediante el paso del fluido por las

turbinas la energía aprovechable que es la eléctrica.Dicho concepto permitió a los

investigadores elaborar una propuesta de generación de energía por ser un referente a

nivel mundial, por lo que se estudia un proyecto que se dedica a una descripción de su

funcionamiento y sus instalaciones. Pero en primer lugar se detallará la base del

funcionamiento, el movimiento de las olas, sus fluctuaciones y demás variaciones. A

continuación y por último se estudia el aprovechamiento del movimiento de las olas y

los equipos utilizados para rentabilizarlo.-

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II.-1.Generalidades.

La energía constituye una necesidad en el mundo moderno del cual el ser

humano no puede prescindir, sin embargo existen varios problemas, tales como;

la escasez, el costo, el agotamiento, la captación, la contaminación, por tal motivo

se debe hacer un seguimiento de la evolución de cada uno de estos tipos de

energía.

1.1.La energía es la fuerza vital.

De ella dependen la iluminación de interiores y exteriores, el calentamiento y

refrigeración de nuestras casas, el transporte de personas y mercancías, la

obtención de alimento y su preparación, el funcionamiento de las fábricas, etc.

Hace poco más de un siglo las principales fuentes de energía eran la fuerza de los

animales,pero con el paso de los años el ingenio de hombre descubrió y

desarrollo nuevas formas de energía con tal de poder abastecer todas sus

necesidades. Pero con ello comenzaron a surgir problemas, ya que se utilizaban

en gran cantidad energías no renovablescomo: combustibles fósiles (carbón,

petróleo y gas) que afectaran al ecosistema. Hoy en día son tema de todos los

países ya que buscan disminuir la contaminación que afecta a todo el planeta.

Las emanaciones de las centrales energéticas, tanto de carbón, de 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.

Estas energías no renovables tienen como factor común

provenir de restos de seres vivos que quedaron

enterrados por capas y capas de tierra desde hace

millones de años, sometiéndose a un proceso de

transformación a condiciones específicas de presión y

temperatura.

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Hoy en día hay una gran cantidad de países que desarrollan nuevas formas de

energía no contaminaste para poder disminuir los índices de gases contaminantes

en el medio ambiente, las energías renovables.

Una energíaalternativa es aquella que puede suplir a las energías o fuentes

energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o

fundamentalmente por su posibilidad de renovación, es decir, energías

renovables.

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Como ventajas de este tipo de energías se puede señalar que las energías

renovables son su contribución al equilibrio territorial, ya que pueden instalarse en

zonas rurales y aisladas, y a la disminución de la dependencia de suministros

externos, ya que las energías renovables son autóctonas, mientras que los

combustibles fósiles sólo se encuentran en un número limitado de países.

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2.Tipos de energía en el mar

2.1.Energía de las mareas (mareomotriz).

La energía mareomotriz se debe a las fuerzas de atracción gravitatoria entre la Luna, la Tierra y el Sol. La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica, una forma energética más útil y aprovechable. Es un tipo de energía renovable limpia. La energía estimada que se disipa por las mareas es del orden de 22,000 TWh. La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable, en tanto que la fuente de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos, líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entrela cantidad de energía que se puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de este tipo de energía. La energía de las mareas se transforma en electricidad en las denominadas centralesmareomotrices, que funcionan como un embalse tradicional de río. El depósito se llena con lamarea y el agua se retiene hasta la bajamar para ser liberada después a través de una red deconductos estrechos, que aumentan la presión, hasta las turbinas que generan la electricidad. Sinembargo, su alto costo de mantenimiento frena su proliferación. El lugar ideal para instalar un central mareomotriz es un estuario, una bahía o una ría donde elagua de mar penetre. La construcción de una central mareomotriz es sólo posible en lugares conuna diferencia de al menos 5 metros entre la marea alta y la baja. El agua, al pasar por el canal decarga hacia el mar, acciona la hélice de la turbina y ésta, al girar, mueve un generador que produceelectricidad. Cuando la marea sube, las compuertas del dique se abren y el agua ingresa en elembalse. Al llegar el nivel del agua del embalse a su punto máximo se cierran las compuertas. Durante la bajamar el nivel del mar desciende por debajo del nivel del embalse. Cuando ladiferencia entre el nivel del embalse y del mar alcanza su máxima amplitud, se abren lascompuertas dejando pasar el agua por las turbinas.

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- Esquema de una turbina en una central mareomotriz.

2.2.Central mareomotriz de La Rance.

La central mareomotriz de Rance se llevó a cabo construyendo un dique que cierra la entrada del estuario y, a través de una esclusa, permite la comunicación de este con el mar, asegurando además la navegación por su interior. Entre los muros de este dique artificial se encuentran las turbinas y los generadores eléctricos, las salas de máquinas auxiliares y los locales del personal encargado del funcionamiento de la planta. 24 generadores eléctricos accionados por la misma cantidad de turbinas hidráulicas, llamadas reversibles o de doble efecto, giran en ambos sentidos a 5 700 rpm y logran una potencia máxima de 240 MW, convirtiendo la energía de 20 000 m³/s de agua salada en el momento de máxima altura. Estas turbinas, además, funcionan como bombas, cuyo objetivo es aumentar el nivel del agua en los sentidos río-mar y mar-río, para incrementar la efectividad de la instalación. Cada máquina está ubicada en el interior de una cámara que se comunica con un tubo de acero, que permite cargar y descargar el mar al embalse y viceversa, y mediante otro tubo se permite el acceso del personal de mantenimiento. Se estima que el costo de la instalación es 2,5 veces el de las centrales hidroeléctricas de ríos.

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- Vista de la central mareomotriz en el estuario de la Rance (Francia).

2.3.Energía de las corrientes marinas.

Las corrientes marinas producen la denominada energía cinética y se pueden clasificar en dos tipos: - Las generales, que se ocasionan por movimientos por el viento y por las temperaturas de la primera capa del mar. - Las costeras, que la mayoría de las veces se debe a las mareas o a los vientos locales. El potencial aprovechable es de más de 30 GW y tiene una mayor densidad energética que la eólica. Para aprovechar la energía de las corrientes marinas se emplean diversas tecnologías:

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2.3.1. Turbinas marinas (Seaflow): El funcionamiento es similar a un aerogenerador eólico, pero en este caso es el flujo de la corriente mariana el que hace girar un rotor bipala. El buje del rotor gira 360° alrededor del poste en el que está sujeto para orientarse en la dirección de la corriente.

2.3.2. Stingray: Consiste en un álabe plano horizontal que varía su ángulo de inclinación para obtener un movimiento ascendente y descendente.

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2.4.Energía térmica oceánica (OTEC).

La energía térmica oceánica (OceanThermalEnergyConversion, OTEC) emplea la diferenciade temperatura existente entre la superficie y la profundidad de las aguas para hacer funcionar unciclo térmico. La mayor eficiencia se consigue con una mayor diferencia de temperatura. Estadiferencia generalmente es mayor cuanto menor es la latitud, es decir en zonas tropicales.

Históricamente el mayor desafío técnico que presentaba el OTEC era generar potencia con unadiferencia de temperatura tan pequeña, pero los desarrollos en nuevos intercambiadores de calorhan permitido alcanzar un comportamiento que se aproxima bastante al rendimiento máximoteórico.

Los océanos están siendo calentados continuamente por el sol y cubren más del 70% de lasuperficie terrestre. Esto supone que existe una gran cantidad de energía solar que puede serexplotada para ser usada por el ser humano. Si esta explotación fuera rentable a gran escala,podría proporcionar una fuente de energía renovable muy importante que ayudaría a solucionaralgunos de los problemas de escasez de energía. La energía total disponible es uno o dos órdenesde magnitud mayor que cualquier otra opción de obtener energía del mar, como las energías de lasolas, pero el pequeño gradiente de temperaturas hace que la extracción de energía sea,comparativamente, mucho más difícil y cara. Los primeros sistemas OTEC tenían una eficiencia detan solo del 1 al 3%, mientras que los sistemas actuales han conseguido aproximarse a valores del6%, donde se cree que se encuentra el máximo teórico.

Aunque las plantas de OTEC operan a un rendimiento muy bajo, pueden ser configuradas paraoperar de forma continua como una planta generadora de base, aportando una cantidadsignificativa de energía a la red eléctrica.

2.5.Energía de las olas (maremotriz o undimotriz).

Las olas, particularmente aquellas de gran amplitud, contienen grandes cantidades de energía.

La energía de las olas es una forma almacenada y concentrada de energía solar, incluso el viento que produce las olas es causado por las diferencias de presión en la atmosfera como consecuencia del calentamiento que produce el sol. Los vientos fuertes que soplan en la costa oeste de Europa hacen que esta zona sea perfecta para explotar la energía de las olas.

La energía de las olas es relativamente una tecnología nueva y las investigaciones más intensas fueron en la década de los 70 y 80 bajo programas promovidos por distintos gobiernos e industrias. Todavía hoy se están llevando a cabo investigaciones sobre la energía de las olas y promovidas por los fondos aportados por la Comisión Europea.

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Como resultado, se ha propuesto una amplia variedad de dispositivos para la energía de las olas en las últimas tres décadas, comprendiendo diferentes formas, tamaños y métodos de extracción de la energía. Aunque muchos de estos nunca pasaron de la etapa de diseño, muchos han sido objeto de trabajos de investigación y desarrollo y algunos han sido desplegados en el mar como prototipos o demostraciones.

Los principales países que están desarrollando la energía de las olas son Dinamarca, India, Irlanda, Japón, Noruega, Portugal, Reino Unido y EE.UU. Todos los esfuerzos se han realizado de forma descoordinada desarrollándose diversas tecnologías posibles. La mayoría fueron descartadas en la fase de investigación, pero un número significativo han sido desplegados en el mar como pruebas.

Se han propuesto distintas formas de clasificar las plantas de energías de las olas, basados enel método de extracción de la energía, el tamaño de la planta, etc. Realizamos una clasificaciónbasándonos en la localización de la planta: plantas de energías de las olas de litoral, plantas deenergía de las olas en zonas poco profundas y plantas de energía de las olas en zonas profundas.

La energía potencial de la energía de las olas en la UE se estima entre 120-190

TWh/año (plantas de energía de las olas en zonas profundas) y 34 - 46 TWh/año (plantas de energía de las olas en zonas poco profundas). Los recursos globales de la energía de las olas tienen un potencial para generar más de 2000TWh anualmente.

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3.Estudio de la energía mareomotriz.

Para introducir el estudio del proyecto Ase establece que el proyecto consta de la

creación de una turbina marina que sea accionada por la energía mareomotriz.

3.1.Energía mareomotriz.

La energía mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas, es decir,

la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y

la Luna.

La energía mareomotriz tiene la cualidad de ser renovable, en tanto que la fuente

de energía primaria no se agota por su explotación, y es limpia, ya que en la

transformación energética no se producen subproductos contaminantes gaseosos,

líquidos o sólidos. Sin embargo, la relación entre la cantidad de energía que se

puede obtener con los medios actuales y el coste económico y ambiental de

instalar los dispositivos para su proceso han impedido una proliferación notable de

este tipo de energía.

Ventajas.

● Auto renovable.

● No contaminante.

● Silenciosa.

● Bajo costo de materia prima.

● No concentra población.

● Disponible en cualquier clima y época del año.

Desventajas.

● Impacto visual y estructural sobre el paisaje costero.

● Localización puntual.

● Dependiente de la amplitud de mareas.

● Traslado de energía muy costoso.

● Efecto negativo sobre la flora y la fauna.

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● Los principales y potenciales sitios de generación mareomotriz por su condición

geográfica son:

1.- Siberia.

2.- Inchon, Korea.

3.- Hangchow, China.

4.- Hall's Point, Australia.

5.- Nueva Zelanda.

6.- Anchorage, Alaska.

7.- Panamá.

8.- Chile.

9.- Punta Loyola, Argentina.

10.- Brasil.

11.- Bahía de Fundy.

12.- FrobisherBay, Canadá.

13.- England.

14.- Antwerp, Bélgica.

15.- LeHavre, Francia.

16.- Guinea.

17.- Gujarat, India.

18.- Burma.

19.- Río Semzha, Rusia.

20.- Río Colorado, México.

21.- Madagascar.

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3.2.Las mareas.

Marea es el cambio periódico del nivel del mar, producido principalmente por

las fuerzas gravitacionales que ejercen la Luna y el Sol. Otros fenómenos pueden

producir variaciones del nivel del mar. Uno de los más importantes es la variación

de la presión atmosférica. La presión atmosférica varía corrientemente entre 990 y

1040 hectopascales y aún más en algunas ocasiones, y esto produce una

variación del nivel del mar que es del orden de 50 cm. Algunos llaman a estas

variaciones mareas barométricas.

Otros fenómenos ocasionales, como los vientos, las lluvias, el desborde de ríos y

los tsunamis provocan variaciones del nivel del mar, pero no pueden ser

calificados de mareas.

3.3.Fenómeno físico de las mareas.

Conforme la Luna gira en torno a la Tierra su fuerza gravitacional ejerce atracción

sobre el continente y océanos. Al mismo tiempo la gravedad de la Tierra controla

a la Luna y evita que se salga de su órbita. Además, la Luna, atrae los mares y

océanos, elevando varios metros el nivel del agua en algunos lugares.

La fuerza que ejerce la Luna causa un crecimiento de la marea que eleva el nivel

de los océanos. Conforme gira la Tierra y nuevas zonas quedan bajo la influencia

lunar, la pleamar se mueve con lentitud, creando olas altas en una región y bajas

en otra. La bajamar se presenta en una cuarta parte de la circunferencia terrestre

por delante del paso de la Luna y a la misma distancia por detrás, siempre y

cuando haya océanos.

Aun sin la influencia de la Luna, nuestros océanos y mares tendrían mareas,

aunque menos vivas. La atracción gravitacional del Sol influye también sobre la

Tierra. Esta fuerza, mucho más fuerte en su origen que la que ejerce la Luna,

influye menos debido a la distancia que nos separa del Sol.

Las mareas causadas por el Sol pueden reforzar o debilitar las que son creadas

por la acción de la Luna. Cuando el Sol y la Luna están alineados, durante la luna

llena o luna nueva, sus fuerzas gravitacionales actúan en conjunto creando una

atracción mucho más fuerte que causa mareas más altas, conocida como mareas

vivas. Cuando el Sol y la Luna guardan un ángulo recto respecto a la Tierra, en

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los cuartos menguante y creciente, la atracción del Sol influye, esto es lo que se

conoce como mareas muertas.

Se producen dos ascensos y dos descensos “en 24 horas” en forma alternativa

cada 6 horas ocurre un ascenso o descenso:

¿Qué son las mareas de sicigias?

También son llamadas mareas vivas o de primavera y se producen cuando el sol y la luna están alineados, (luna nueva o luna llena). En este caso los efectos de ambos astros se suman, provocando mareas más altas y más bajas que las mareas promedio.

¿Qué son las mareas de cuadratura?

Son llamadas también mareas muertas, y se producen cuando el sol y la luna están formando un ángulo recto entre sí (cuarto creciente y cuarto menguante). En este caso los efectos de ambos astros se contrarrestan y la amplitud de marea será menor.

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3.4.Corrientes marinas.

Una corriente oceánica o marina es un movimiento superficial de las aguas de los

océanos y en menor grado, de los mares más extensos. Estas corrientes tienen

multitud de causas, principalmente, el movimiento de rotación terrestre y por los

vientos constantes o planetarios y la principal para la producción de la corriente de

marea, las mareas.

Una corriente oceánica o marina es un movimiento de traslación continuado y

permanente de una determinada masa de agua de los océanos y, en menor

grado, de los mares más extensos

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3.5.Corrientes oceánicas en el mundo.

Generalmente se originan por la diferencia de densidad del agua , que es mayor

cuanto más fría y/o salada sea, tendiendo a hundirse para dar lugar a una

circulación condicionada por la diferencia de temperatura y/o salinidad en un eje

vertical.

Este movimiento tiende a descender, provocando el afloramiento del agua más

profunda y cálida para ocupar un lugar. Este descenso puede verse dificultado por

el aporte del agua dulce, como podría ser la desembocadura de un rió.

Las mayores velocidades de corrientes se registran en la zona sur del país,

principalmente en la Patagonia Chilena, esto debido a los accidentes geográficos

existentes, tales como estrechos, angosturas y fiordos. Estas estructuras

conllevan a que las parcelas de agua al pasar por una constricción desde una

cuenca amplia a otra, se desplacen con mayor velocidad para mantener el caudal,

alcanzando velocidades cercanas a los 8 nudos.

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3.6.Tipos de corrientes.

3.6.1.Corrientes oceánicas.

Son producidas por el movimiento de rotación terrestre por lo que presentan un

movimiento constante. Puede ser producida también por los vientos constantes

o vientos planetarios, de desplazamientos producidos por efecto de la inercia.

3.6.2.Corrientes de deriva litoral.

Constituyen la resultante de la acción de las corrientes oceánicas al llegar a las

costas cuyo trazado presenta alguna inclinación o desviación con respecto a la

dirección original de las mismas.

3.6.3 Corrientes de oleaje.

Son las que modifican en gran parte el litoral y son producidas por los vientos, en

especial, por las tempestades o huracanes que se asocian al movimiento de las

masas de aire tanto de origen continental como marítimo.

3.6.4.Corriente de marea.

Las corrientes formadas por la atracción de la Luna y el Sol se llaman corrientes

de marea y son grandes masas de agua que se aprecian en las costas, ríos y

bahías; tienen un carácter de periodicidad y su dirección depende de la

configuración de la costa. Esta corriente es la utilizada principalmente para el

funcionamiento de una turbina mareomotriz, ya que esta es la energía

mareomotriz.

3.6.5.Corrientes de densidad.

Es la presencia vertical de dos masas de agua con distinta densidad y se

presentan en los lugares de contacto entre aguas de distinta temperatura: una fría

a mayor profundidad, por su mayor densidad, y otra cálida en la superficie.

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3.7.Estadísticas de corrientes (Armada de Chile).

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4.El mar de Chile.

El Océano Pacífico baña las costas occidentales de Sudamérica y la costa

Antártica Chilena, por lo cual representa un elemento físico constante de nuestro

territorio.

Esta gigantesca masa de agua, a simple vista parece constituir un espacio

homogéneo. Sin embargo, el Océano Pacífico, en su sector suroriental, es un

espacio altamente organizado, limitado y conformado por regiones, cuyas

características dependen de la interacción de las masas de agua con el fondo

marino, relieve emergido, masas de aire y centros de acción atmosférica. Entre

dichas regiones y sus áreas límites o de transición tienen lugar importantes

procesos de intercambio, tales como corrientes marinas y afloramientos de aguas

surgentes, hundimientos, divergencia y advección, todo lo cual provoca un alto

dinamismo en el océano en sí mismo, como ambiente geográfico, y sobre los

paisajes físicos y humanos en que influye directamente.

Por otra parte, las condiciones climáticas que se presentan en el territorio

continental sudamericano, tienen su origen en procesos que se desarrollan en las

amplias superficies oceánicas. Un ejemplo de ello es el sistema “Anticiclonal

Cálido del Pacífico Sudoriental”, llamado también “Alta de Chile”.

Se trata de la localización de centros de altas presiones, que es la etapa final de

una secuencia iniciada en la región occidental del Pacífico Sur y que registran su

paso por Chile, en la estación de verano entre los 25° y 35°S y algo más

septentrionalmente en invierno, causando los días de buen tiempo que se

observan en el país. Los períodos de mal tiempo son causados por las

perturbaciones atmosféricas y frentes extratropicales de latitudes medias, que se

originan también en el Pacífico Occidental, desde donde atraviesan el amplio

espacio oceánico. El Mar Chileno constituye un elemento fundamental en la

génesis del clima de nuestro país.

El Océano Pacífico es también importante escenario de una intensa actividad

biológica, pues este medio marino nutre seres de una variedad infinita, desde

organismos microscópicos que pululan por las aguas en cantidades increíbles

hasta grandes peces y otros organismos. Las algas unicelulares por su parte,

viven de los gases y de las sales disueltas en el agua del mar, como: nitrógeno,

fósforo, hierro y otros elementos que constituyen la materia orgánica vegetal que

sirve de alimento a los peces herbívoros, los que a su vez alimentarán a los

carnívoros.El Mar Chileno, es una incalculable fuente de recursos renovables,

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pero también posee importantes recursos no renovables como petróleo, gas y

carbón.

5.Relieve submarino de Chile.

5.1.La cuenca oceánica.

Es la cuenca o fondo sumergido del mar. Esta cuenca presenta algunos cordones

montañosos o cordilleras submarinas, depresiones intermedias de esos relieves

(fondos oceánicos o planicie abisal), fosas y sobre excavaciones que existen cercanas

al litoral, la plataforma continental y el talud continental.

5.2.Cordones montañosos submarinos.

Sólo hay un sistema montañoso, que nace en América Central y costa de Colombia ,

que cruza diagonalmente todo el Océano Pacífico Sudoriental hasta empalmar con las

riveras antárticas del mar de Ross, entre las latitudes 166° y 180°W aproximadamente.

Recibe el nombre de “Dorsal del Pacífico”, o “Cordillera de Isla de Pascua”, dado que

esta isla es su principal relieve emergido.

Desde la Isla de Pascua, se desprenden dos cordones o Dorsales Trar4nsversales que

la unen al continente americano:

1. Dorsal de Nazca más septentrional: La más septentrional, la que se

interrumpe antes de alcanzar la costa peruana. Con esta dorsal se

relaciona la Isla Sala y Gómez.

2. La Dorsal Occidental de Chile: Que une Isla de Pascua con Chile

Continental a la latitud de Puerto Montt y el Golfo de Penas.

Existen entre ambas Dorsales algunos relieves transversales ligados a la actividad

volcánica submarina.En uno de estos se levantan las isla de Juan Fernández y en otra

vecina a la Dorsal de Nazca,las islas de San Félix y San Ambrosio.

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5.3.Cuencas submarinas.

Entre las cordilleras y los cordones ya descritos existen algunas depresiones o

cuencas, llamadas también Planicies Abisales. Las dos cuencas más significativas son:

1.- La Cuenca Austral o de Baker, o de Billinghausen, desarrollada entre la

Antártida y la Dorsal Occidental de Chile.

2.- La Cuenca de Chile, localizada entre la Dorsal Occidental de Chile y la Dorsal

de Nazca.

Desde la Dorsal de Nazca hacia el Norte se encuentra la Cuenca del Perú.

La cuenca Austral no presenta relieves de importancia. En cambio las

de Chile presentan fosas y sobreexcavaciones cercanas a la costa.

5.4.Fosas y sobre excavaciones.

Las fosas son accidentes que impiden que las alineaciones secundarias transversales

puedan conectarse con la costa sudamericana, pues son verdaderas zanjas con

profundidades superiores a los 6.000 m. Las principales son:

1.- Fosa de Atacama situada en el litoral chileno entre Valparaíso y Antofagasta.

2.- Fosa Chilena-Peruana situada entre Antofagasta y el Callao.

Entre ambas fosas existen sobreexcavaciones como la “sobre excavación de

Richard” ubicada entre Valparaíso y Coquimbo, y la “sobre excavación de

Bartholomew”, entre Caldera y Antofagasta con una profundidad de 8.000 metros.

5.5.Plataforma continental.

Inmediato al litoral de Chile y en forma paralela a su costa, existe una planicie

denominada “Plataforma Continental”, que tiene una anchura variable entre los 3

kilómetros y los 60 kilómetros, y profundidades medios entre los 200 metros y los 300

metros.De Arica a Valparaíso presenta un ancho que oscila entre 3 y 8kilómetros, con

fondos muy accidentados y con escasas planicies de arena. De Valparaíso al sur se va

ensanchando hasta lograr 64 kilómetros aproximadamente, frente a la Península de

Tumbes, en Concepción. Se angosta entre el Golfo de Arauco y frente a Chiloé tiene

27

una extensión de 40 kilómetros. Hacia el extremo austral se estrecha y su superficie se

torna irregular.

El origen de esta plataforma es tectónico. Está interrumpida por cañones submarinos y

fondos de roca sin sedimentos en el norte de Chile, característica propicia para alojar

bancos de peces. En la parte austral y antártica, la Plataforma presenta acumulaciones

sedimentarias de hasta 2 kilómetros de espesor.

5.6.Talud continental.

Se denomina talud a la planicie brusca que une la plataforma con las fosas o fondos

abisales.

En el caso de Chile este declive es muy fuerte y presenta numerosos cañones de gran

profundidad y fondos de rocas vivas.

Formas del litoral chileno

Las costas de nuestro litoral se presentan poco accidentadas, casi rectas, altas y

descubiertas en su mayoría desde Arica a Coquimbo. Otra característica de estas

costas son sus aguas tranquilas.

De la región de Coquimbo a Valparaíso, las costas son casi rectas, con contados

refugios naturales. Las aguas son más agitadas.

Las regiones de O'Higgins y Maule presentan costas abruptas, casi rectas, muy

descubiertas por lo que sus aguas se presentan agitadas.

En la región del Biobío y la Araucanía, las costas son un tanto irregulares, presentando

algunas modificaciones en la línea de relieve litoral.

Desde la región de Los Lagos a la Antártica Chilena, las costas se caracterizan por

aparecer muy accidentadas, descubiertas, fragmentadas y con presencia de fiordos,

ventisqueros, golfos, penínsulas, canales e islas. Este litoral es inhóspito en grandes

tramos y, más al sur, en toda su extensión.

28

5.7Las corrientes marinas de Chile.

La corriente de Humboldt, se origina en la Convergencia Antártica o área de

Divergencia de Aguas Subantárticas. La masa de agua denominada Deriva del

Oeste, al enfrentarse al continente se divide, girando una porción hacia el norte la

cual toma el nombre de Corriente de Humboldt, recorriendo paralelamente las

costas de Chile sudamericano y el Perú, por más de 4.800 kilómetros. La sección

que se dirige al sur constituye la Corriente del Cabo de Hornos.

La corriente de Humboldt transporta un volumen de 10 a 15 millones de m3/seg.

Se observa en la costa chilena desde Isla Mocha, en los 38° 30°S, y corre hacia el

norte en forma paralela al litoral, en una franja de 160 kilómetros, hasta los 10°S.

Desde allí, frente al Cabo Blanco, en el norte del Perú, se ensancha hacia el oeste

con velocidades promedio a una o dos millas por hora, bañando ambos lados de

las Islas Galápagos (4° 27'S) y luego se pierde en la Corriente Ecuatorial Sur.

La Corriente de Humboldt presenta dos subfranjas:

1° Subfranja Oceánica, a unos 112 kilómetros del litoral (poco más de 100 kms.).

Es de color azul índigo y temperaturas moderadas, con velocidades sobre 1,5

millas/hora.

2° Subfranja Costera, de aguas muy frías y con velocidades de 0,3 millas/hora,

de color verde oscuro. Esta es la que ejerce una directa influencia climática en el

territorio nacional. El color verde de esta subfranja se debe a la gran riqueza de

fito y zooplancton. Esta tonalidad, a veces, cambia a amarillo-rojizo o rojo-pardo,

según sea el predominio de los organismos.

La temperatura de la Corriente de Humboldt es baja, oscila entre los 10° y los

17°C, en sus extremos sur y norte, con alteraciones perceptibles en algunas

zonas por los fenómenos de surgencia.En general, estas aguas subantárticas son

de baja salinidad (34,7%) y con relativo alto contenido de oxígeno disuelto (5ml/l).

Entre las franjas oceánica y costera de la Corriente de Humboldt está la

Contracorriente del Perú, que viene desde el norte y avanza hacia la costa

chilena, entre primavera y otoño, desapareciendo prácticamente en los inviernos.

Otro flujo de agua hacia el sur está representado por la Corriente Subsuperficial

de Günther o de Perú-Chile, que corresponde a aguas ecuatoriales originadas en

la región tropical. Son aguas cálidas que corren de norte a sur, por debajo de la

corriente de Humboldt, en profundidades que fluctúan entre los 80 y 400 metros.

29

Estas aguas poseen baja salinidad, con temperaturas superiores a los 22°C y un

contenido de oxigeno muy bajo.

Esta corriente se desplaza por el borde de talud e invade parcialmente la

Plataforma Continental.

El sistema de la corriente del Océano Antártico mueve aguas en torno al

Continente Antártico y se le conoce con el nombre de Corriente Circumpolar. Su

límite norte alcanza a los 60°S y su desplazamiento es oeste-este, con un

volumen de agua estimado en 90 millones de m3/seg. Esta corriente predomina

en el Paso Drake y en el Territorio Antártico, y la deriva subantártica, influye en la

pared austral de Chile.

5.8.Aspectos dinámicos del mar de Chile.

En esta porción del Océano Pacífico se desarrollan dos fenómenos de gran importancia

por los efectos que tienen sobre los ambientes marinos y terrestres. Ellos son: el

fenómeno " EL NIÑO ", el fenómeno " LA NIÑA " y los procesos de surgencia.

5.9.El fenómeno llamado “El niño”.

Es el aparecimiento de aguas anormalmente cálidas que provocan alteraciones

importantes en el sistema de Humboldt y que consiste en el calentamiento ocasional ,

irregular y aperiódico de las aguas del mar, debido al avance de una masa de aguas

tropicales, de unos 30m de espesor, las cuales elevan significativamente la

temperatura sobre el promedio de ellas, provocando importantes modificaciones

ambientales sobre la biomasa y que influyen en las características climáticas de los

países ribereños: Ecuador, Perú y Chile.

Existen varias teorías sobre la génesis del fenómeno. La mayoría de los científicos

acepta aquella que señala su origen en el debilitamiento prolongado de los índices de

oscilación del Pacífico Sur.Esta oscilación es la diferencia de presión atmosférica

superficial entre puntos localizados en el área de influencia del anticiclón del Pacífico

sur, tales como Isla de Pascua, y aquellos localizados en el centro de bajas presiones

ecuatoriales, como Darwin, en Australia.

Cuando se debilita la diferencia de presión entre ambos puntos, se produce la

desaceleración de la circulación atmosférica y oceánica, y por consiguiente se altera el

sistema de corrientes oceánicas en Chile-Perú, permitiendo el ingreso de aguas

cálidas.

30

Una vez producida las condiciones necesarias para desencadenar el fenómeno “el

niño”, éste comienza a manifestarse, generalmente, durante el verano del hemisferio

sur, oa comienzos del otoño.

El mar es una realidad compleja y dinámica, cuyas características estructurales y

variaciones regulares y aperiódicas influyen directamente en la génesis y

modificaciones climáticas, de tal manera que el fenómeno “El niño”, dependiendo de su

magnitud, extensión temporal y espacial, provoca cambios en las condiciones de

temperaturas y humedad propias de cada área.

De acuerdo con estudios se ha concluido que no existen dos fenómenos idénticos de

“El niño”, sin embargo, estos eventos presentan algunas características comunes.

Estas son:

- Anomalías positivas de temperatura superficial del mar y del aire

- Anomalías negativas de la presión atmosférica superficial

- Fortalecimiento de los vientos S y SW en el norte grande de Chile y Chile

central.

- Incremento de las precipitaciones en esta última región (Romero, 1985)

5.10.El fenómeno llamado “La niña”.

Se ha observado en Chile este fenómeno, caracterizado por anomalías positivas de la

presión atmosférica y anomalías negativas de la temperatura del mar y del aire,

debilitamiento de los vientos SW en Arica (XVRegión de Arica y Parinacota) y

fortalecimiento de los mismos en el centro del país, con una traslación de los

anticiclones a áreas situadas más al S de lo habitual y que origina dramáticas sequías.

5.11.Las surgencias.

Corresponde a los componentes verticales de las aguas del mar. Como se sabe, las

corrientes oceánicas tienen un desarrollo esencialmente horizontal. La surgencia, en

cambio, es el afloramiento de aguas subsuperficiales, más frías, que alcanzan la

superficie, como consecuencia, principalmente, de los vientos predominantes, los

accidentes litorales y otras causas oceanográficas. Esta alteración influye sobre el

medio marino, pues permite desplazar aguas de propiedades diferentes de un nivel a

otro (Salinidad-Temperatura), características que, evidentemente, influirán sobre el

clima de áreas costeras adyacentes. El proceso de surgencia permite concentrar y

trasladar nutrientes que facilitan el florecimiento, desarrollo y abundancia de la

biomasa.

31

Un ejemplo de la importancia de la surgencia lo constituye el hecho que en las costas

del Perú y Chile - zona típica de intensa surgencia - se crean condiciones favorables

para la pesca. En efecto, esta ha superado, en ciertos períodos, la 1/5 parte de la

captura anual mundial en una zona que, geográficamente, corresponde sólo a un

0,02% de la superficie total de los océanos.

El fenómeno “El niño” tiene implicancias en el proceso de surgencia, pues el suceso se

refleja en modificaciones de los patrones de los vientos, particularmente aquellos

asociados a las condiciones anticiclonales, que afectan su intensidad y dirección,con

ello alteran la magnitud de la surgencia.

6.Salinidad.

Es el contenido de sal disuelta en un cuerpo de agua. Dicho de otra manera, es

válida la expresión salinidad para referirse al contenido salino en suelos o en

agua. El sabor salado del agua se debe a que contiene cloruro de sodio. El

porcentaje medio que existe en los océanos es de 10,9 %.

La salinidad, en sus inicios, fue definida como la cantidad total en gramos de sales

disueltas contenidas en un kilogramo de agua de mar, si todos los carbonatos se

convierten en óxidos, todos los bromuros y los yoduros en cloruros, y todas las

sustancias orgánicas se oxidan. Hacia 1902, la relación entre la salinidad y la

clorinidad se determinó de la siguiente manera:

S ‰ = 0,03 +1,805 Cl‰

Durante la década de los años 60 se ajustó la relación entre la clorinidad y la

salinidad, la cual quedó dada por la relación:

S ‰ = 1,80655 Cl‰

En 1978, cuando las técnicas físicas para determinar la salinidad a partir de

medidas de conductividad eléctrica y temperatura se desarrollaron, la definición

de la salinidad se revisó de nuevo. La "Escala Práctica de Salinidad" define a la

salinidad en términos de una relación entre conductividades de una muestra de

agua de mar normal y la de un agua de mar de 35 g de sal por kilogramo de agua

de mar. La salinidad práctica es una razón y por lo tanto no tiene unidades, pero

se suele utilizar la denominación “PSU” que en castellano significa "unidad

práctica de salinidad".

32

6.1.Mapa mundial.

(Los colores están dispuestos según su salinidad)

La salinidad presenta efectos contrarios en algunos materiales como en

algunos metales, este efecto se denomina“corrosión”.

La corrosión se define como el deterioro de

un material a consecuencia de un ataque

electroquímico por su entorno. De manera

más general, puede entenderse como la

tendencia general que tienen los materiales

a buscar su forma más estable o de menor

energía interna. Siempre que la corrosión

esté originada por una reacción

electroquímica, oxidación, la velocidad a la

que tiene lugar dependerá en alguna medida

de la temperatura, de la salinidad del fluido

en contacto con el metal y de las propiedades de los metalesen cuestión.

33

6.2.Origen de las sales marinas.

Desde las cadenas volcánicas situadas en el fondo de los océanos emergen lavas

con muchos de los componentes del agua de mar: cloro, sodio, bromo, yodo,

carbono y nitrógeno, los que paulatinamente se van transformando en sales.

Además, los ríos arrastran las sales y minerales que encuentran en su recorrido a

través de los continentes.

En los océanos, la fuerte radiación del Sol evapora las aguas haciendo que las

sales se acumulen a lo largo del tiempo.

En el agua del mar, junto a un gran número de elementos químicos, se

encuentran gases disueltos y nutrientes para la vida oceánica.

La salinización del mar constituye un ciclo que se mantiene de forma

ininterrumpida desde hace millones de años debido a los siguientes procesos

naturales:

1. Erupciones volcánicas.

2. Evaporación de la propia agua del mar.

3. La lluvia.

4. Los deshielos.

5. Desembocadura de los ríos. Tanto la lluvia, como el deshielo y el cauce de los

ríos arrastran hacia el mar la sal depositada en la superficie terrestre.

- La salinidad general de los océanos es de 35 partes por cada 1000 (35/000).

Esto significa que en 1.000 gramos (1 kilo) de agua de mar, 35 gramos

corresponden asales.

34

6.3.Variación de la salinidad del agua marina.

A escala global, la variación de la salinidad se produce por la existencia de zonas

del océano en las que llueve abundantemente (como las que se encuentran en la

franja del cinturón ecuatorial) y otras en las que predomina la evaporación (como

las regiones subtropicales, en las que las altas presiones atmosféricas son

habituales). En las primeras, el exceso de agua aumenta la dilución de las sales

en el agua marina, con lo que esta se hace menos salina. En las zonas de

evaporación intensa sucede al contrario: la salinidad aumenta ligeramente. El

agua más salina es más densa y, por tanto, desciende hacia profundidades

mayores. De esta forma, la dilución en unas partes del océano y la evaporación y

aumento de la concentración salina en otras, causa movimientos de agua entre

dichas zonas.

- Relación entre las precipitaciones en el océano y las evaporaciones

marítimas y las corrientes oceánicas.

35

7.Salinidad en el Canal de Chacao.

7.1.Características Oceanográficas:

– Agua Ecuatorial Subsuperficial (AESS): Esta capa se distribuye desde el frente de

Perú hasta Chiloé,entre unos 150 a 300 m de profundidad. Se caracteriza por su baja

temperatura (8 a 12°C), altasalinidad (34,4 a 34,9 PSU), y bajo contenido en oxígeno

disuelto (0,2 a 3,0 ml).

– Agua Subantártica (ASAA): En la capa superficial entre los 0 y 120 m de

profundidad y desde los 30°S y hacia el sur, se distingue el agua subantártica. Su

temperatura oscila entre los 9 y 15°C. Lasalinidad entre los 33,0 a 34,3 PSU y OD entre

los 5 y 7 ml/l.

– Agua Intermedia Antártica (AIAA): Se caracteriza por presentar un mínimo relativo

de salinidad queoscila entre 34,2 y 34,5 PSU y concentraciones de micronutrientes

menores a el agua ecuatorialsubsuperficial (Reid,1973; Silva y Konow, 1975). El Rango

de Temperatura oscila entre 4°C y 6,5°C yel OD entre 2,0 y 6,0 ml/l. Esta masa de

agua posee aprox. 600 m de espesor, detectándose su límiteinferior cercano a los 1000

m.

– Agua Subantártica Modificada (ASAAM): Se presenta frente al borde costero

oceánico exterior de loscanales y fiordos australes del sur de Chile, entre los 0 y los 25

m de profundidad. Se caracteriza porsu baja salinidad entre los 32,00 y 33,5 PSU,

pudiendo llegar localmente a salinidades inferiores a32,0 PSU.

36

7.2.Tabla de Salinidad en Chile:

La salinidad varía entre el ecuador y los polos por dos factores principales: la

temperatura y la lluvia. Entre más alta es la temperatura hay mayor evaporación

con lo que aumenta la concentración de sales; por el contrario, las lluvias aportan

agua dulce ya sea directamente o por medio de los ríos, ayudando a disminuir la

salinidad. De acuerdo a estos factores, la salinidad en las costas de Chile

disminuye de norte a sur. Alcanza los máximos valores en su parte norte debido a

la escasez de precipitaciones y a la alta evaporación; hacia el sur la salinidad es

cada vez menor por aumento de las precipitaciones y por las menores

temperaturas. En el territorio antártico es aún menor por la fusión continua de los

hielos que aportan agua dulce al mar.

37

7.3.Algunos constituyentes Principales del Agua de Mar:

Salinidad aproximada 34,5% y valor de pH aproximadamente 7,9 a 8,3.

38

7.4.Algunas de las características particulares que

presenta el agua de mar son:

- Punto de congelación: La temperatura de congelación del agua de mar es

aproximadamente -1.8°C Como podemos imaginar, la temperatura de congelación se ve afectada por la salinidad (contenido de sales del agua marina). Normalmente en superficie el agua tiene una salinidad de 34.5 mg de sal por litro de agua; pero cuanto más salada es el agua, más cuesta que se congele.

- Oxígeno disuelto: En las aguas superficiales, en contacto con la atmósfera, la

cantidad de oxígeno disuelto tiende, como es natural, a estar en equilibrio con el atmosférico. La cantidad de oxígeno disuelto superficial en el agua de mar oscila entre 1,0 ml/L y 8,5 ml/L, si bien usa cantidad máxima puede ser sobre pasada en ocasiones, llevándose a un estado de sobresaturación en zona de muy baja temperatura o zonas en las que haya una intensa actividad fotosintética. Los factores que regulan la cantidad de oxígeno disuelto en el agua son: Temperatura y salinidad del agua, Actividad biológica y Procesos de mezcla debido a los movimientos el agua de mar. La solubilidad del oxígeno en el mar decreto al aumentar la temperatura y la salinidad.

- Alcalinidad: El agua de mar tiene un grado de acidez (pH) que fluctúa entre un valor de 7.6 y 8.4, lo que le confiere cierta propiedad alcalina.

- Transmisión del sonido: En el mar la velocidad de propagación del sonido

fluctúa entre 1400 y 1600 m/s, la que a su vez dependerá de la temperatura, la salinidad y la presión, siendo la primera el parámetro de mayor incidencia debido a la variaciones que presenta dentro de la columna de agua.

- Índice de refracción: Este índice aumenta con la salinidad, mientras que con un aumento en la temperatura disminuye. Por ejemplo, para una salinidad de 33 %o, el índice de refracción fluctúa entre 4049 (a 0°C) y los 3851 (a 25°C).

- Conductividad eléctrica: la capacidad de conducción de la electricidad a través del agua de mar se ve aumentada bajo la influencia de la presión ejercida por la columna de agua (presión hidrostática). Por ejemplo, para una salinidad de 35%o y una temperatura de 15°C, el porcentaje de incremento (comparado con la presión atmosférica) experimentado por la conductividad varía entre 1.008 (a 100 metros de profundidad) y 7358 (a 1000 metros de profundidad).

39

- Compresión (reducción de volumen por efectos de presión): El agua de mar tiene una pequeña, pero finita compresibilidad la cual varía tanto con la salinidad como con la temperatura. A modo de poder ejemplificar lo anterior, a continuación se entregan algunos porcentajes de reducción de volumen que presenta el agua de mar bajo una presión de 100 bares (equivalente a una profundidad de 1000 metros) a varias temperaturas y salinidades.

Si la salinidad aumenta, algunos parámetros cambian, como por ejemplo:

Aumentan:

Densidad Calor Específico.

Viscosidad molecular Temperatura Punto Congelamiento.

Tensión Superficial Temperatura Punto Máxima Densidad.

Índice de Refracción Presión de Vapor.

Conductividad Eléctrica Conductividad Térmica.

Presión osmótica.

Velocidad del Sonido.

Coeficiente de expansión térmica.

40

III.- 8Proyecto “Turbinas marinas”.

8.1. Naturaleza del Proyecto.

Hoy en día se hace muy presente la búsqueda de nuevos métodos de obtener

energía eléctrica a través de energías renovables, ya que el uso de energías no

renovables para generarotras energía se está viendo gravemente afectado por el

agotamiento de la energía no renovable, y principalmente, por que uso de

tecnologías menos contaminantes para la protección del ecosistema.

Este proyecto se basa en la creación de una turbina marina que utilizará la

energía mareomotriz mara su funcionamiento, por lo que se requiere del estudio,

realizado anteriormente, de la energía mareomotriz y sus corrientes que produce.

8.2. Origen y Fundamentación.

El proyecto tiene como principal origen dar solución a dos temas que abarcan un

problema mundial:

- Uno de los problemas al cual se enfrenta la humanidad a nivel mundial hoy en

día es el agotamiento de las energías no renovable, la cual es la energía más

usada para llevar a cabo de las diferentes necesidades de la humanidad, como

la energía eléctrica, ya que esta se extrae principalmente de estas ya

nombradas energías no renovables.

- Otro punto a tomar en cuenta es la contaminación, ya que las energías no

renovables 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. Es

por esto que se busca el uso de energías renovables ya que estas son más

limpias y menos contaminantes para el ecosistema y no se expone al riesgo de

que se agoten.

41

8.3. Objetivos y Propósitos.

El principal propósito principal es dar solución a los temas propuestos en el origen

y fundamentación, la contaminación y el uso de recursos renovables por el

agotamiento de los no renovables, realizar la construcción de una máquina que

utilice la energía renovable para obtener energía eléctrica en forma no

contaminante.

8.4. Metas del Proyecto.

La meta general es la construcción de una máquina que no presente mayor valor

económico para la construcción de ella, además de presentar un sistema que

trabaje con energías renovables, específicamente la energía mareomotriz y sus

corrientes que produce, y además solucione el problema que expone el uso de

energías renovables para la generación de otras energías, la contaminación.

Estas metas se basan en la búsqueda de una solución mundial.

8.5. Localización Física.

El problema al cual se busca solución es un problema mundial al cual se le incluye

principalmente Chile, ya que en este país se presentan muchos conflictos por la

busque de la forma de obtener energías necesarias para el país y sus habitantes.

Analizando lo anterior, se estima que chile seria la zona geográfica esencial para

la instalación de estos tipos de obtención de energía a través de este proyecto y

otros proyectos que requieran de la energía mareomotriz y sus corrientes, ya que

este país presenta 120.827 km² de mar territorial continental y oceánico, por lo

que existiría una gran área de instalación de este proyecto.

8.6. Actividades y tareas metodológicas.

La actividad inicial es llevar a cabo el estudio de la energía necesaria para el

funcionamiento de la máquina proyecto, que para este, se estudia la energías

mareomotrices y sus derivados como las corrientes que produce, la cuales serán

la fuente de energía a utilizar. Para luego llevar a cabo la redacción del proyecto

estudiando con este el recurso humano, gastos, finanzas, etc. para llegar

finalmente a la ejecución o creación de la máquina-proyecto basándose en el área

geográfica en la cual se llevará a cabo el funcionamiento del proyecto.

42

8.7. Calendarización o Cronograma.

,

8.8. Destinatario o Beneficiarios.

En esta área existe un gran abarque de destinatarios o beneficiados, ya que hoy en día se busca la solución a un problema, la cual se soluciona con este proyecto. Por lo anteriormente expuesto, se expone que los principales beneficiados serán las personas, maquinas, herramientas y/o recursos necesarios por el ser humano, que requieran de energía eléctrica, la cual será satisfecha por el proyecto.

8.9. Recursos Humanos.

El recurso humano necesario para la ejecución del proyecto, y quienes están encargados del buen funcionamiento de este, es un grupo de 7 alumnos, los cuales son, Marcelo Valdebenito, Luis Oyarzo, Mathias Moldenhauer, Karla Traimante, Belen Vera, Valentina Soto y Jayson Villarroel, pertenecientes al curso 3º medio D de la especialidad “Mecánica automotriz” del Colegio Salesiano Padre José Fernández Pérez de Puerto Montt, ellos serán los encargado de construir cada una de las piezas necesarias para construir el proyecto y garantizar su funcionamiento.

8.10. Recursos Materiales y Financieros.

El recurso financiero será otorgado por cada uno de los 7 integrantes del grupo nombrado anteriormente del 3º medio D de la especialidad “Mecánica automotriz” del Colegio Salesiano Padre José Fernández Pérez de Puerto Montt, para la obtención de los implementos para la construcción, sin embargo, todo lo correspondiente a las materias primas necesaria para esto se extraerá de materiales reciclables, para otorgar así, un rebaje en los gastos financieros en la creación de la máquina-proyecto y al mismo tiempo reutilizar materiales de

43

desechos que puedan dañar el medio ambiente, transformándolos en material de construcción.

9. Descripción detallada del Proyecto.

El objetivo general del proyecto es la construcción de una máquina factible y de

poco uso de recurso, tanto humano como económico, para reducir el nivel de

gastos y aumentar el nivel de producto factible tanto en el ámbito económico

como en el ámbito de utilización de recursos reciclables para dar un uso a esos

desechos presentes en nuestro ecosistema y que producen severos o graves

daños a este por medio de su degradación la cual puede ser a corto plazo o a

largo plazo, lo que aumenta la contaminación al ecosistema generando

importantes pérdidas naturales debilitando con esto la naturaleza.

La máquina-proyecto a construir está basada en el uso de energías renovable,

específicamente, la energía mareomotriz, para la generación de energía eléctrica

a partir de la energía cinética proporcionada por las corrientes marinas de marea

que nos entrega la energía mareomotriz.Esta consta de una turbina o hélice

submarina que captará las corrientes marinas de marea proporcionadas por la

energía mareomotriz, estudiadas en la investigación del proyecto, y la

transformará en un movimiento circular de esta turbina o hélice, la cual la

trasmitirá esta energía cinética, a través de una cadena metálica, a un generador

instalado en una plataforma flotante, el cual generará la energía eléctrica

necesaria para satisfaces las diferentes necesidades de los destinatarios y/o

beneficiados con este proyecto de turbinas marinas.

9.1. Descripción detallada de la creación del Proyecto.

Para llevar a cabo la construcción de esta máquina-proyecto es necesario la

utilización de un recurso humano que ya está expuesto anteriormente en la

redacción del proyecto, sin embargo lo principal para una construcción son los

materiales, los cuales serán otorgados por el recurso humano encargado del

proyecto, además del uso de materias primas reciclables como materiales en

desecho, y otros implementos tecnológicos donados o establecidos por los

mismos encargados de la construcción, el recurso humano.

44

De esta forma se inicia la construcción del proyecto con los integrantes del grupo

anteriormente mencionado del 3° medio D, especialidad “Mecánica automotriz”

del Colegio Salesiano Padre José Fernández Pérez de la ciudad de Puerto Montt,

quienes serán el recurso humano, los cuales se encargan de la búsqueda de

materiales e instrumentos para construir la máquina-proyecto.

Lo primero a llevar a cabo es la construcción de una hélice o turbina (parte 1)de

un diámetro de 6.5 metros aproximadamente de planchas de acero con un

espesor de 3 milímetros, con una plataforma flotante(parte 2) en donde se ubicará

el generador. Una vez creada estas dos última partes, la hélice o turbina quedará

unida rígidamente con la plataforma, por lo que se puede pasar a instalar el

generador en la plataforma de manera que se ubique en un ángulo lineal a un

piñón instalado en la parte trasera de la hélice. Es necesario que el generador

este ubicado en un ángulo lineal al piñón de la hélice, ya que este piñón será

unido, a través de una cadena, a otro piñón ubicado en el generador, que

permitiera el envío de la energía cinética al generador, el cual transformará esta

energía cinética en energía eléctrica.

La plataforma debe estar unida a la superficie submarina para que esta conserve

la posición de instalación y no sea arrastrada por las corrientes marinas, olas,

vientos, etc. Para esto se instalarán cuatro tubos enterrados en la superficie

submarina y que superarán el nivel de pleamar, estos tubos pasaran por orificios

que serán hechos en la plataforma, con esto se permitirá el movimiento de subida

y bajada de la máquina, producido por olas o las mismas mareas.

45

10.Planos de la máquina-proyecto

10.1 Plano vista

46

10.2 Plano vista frontal

47

10.3 Plano vista superior

48

10.4 Plano Vista Panorámica

49

11.Conclusión

En conclusión, un sistema de turbinas marinas captaría las corrientes marinas

de mareas, producida por la energía renovable mareomotriz, para transformarla en

energía cinética de esta turbina, la cual enviara la energía cinética, a través de una

cadena, a un generador de energía, el cual transforma la energía cinética en la energía

eléctrica para satisfacer, con esta, las necesidades de los destinatarios o beneficiados

por el proyecto.

En la actualidad existen dos problemas que están acabando con la generación

de energía, satisfactoria para la humanidad, a través de energías no renovables. La

primera es el agotamiento de estas energías por el descontrolado uso de estas para la

generación de energía y por otro lado, tenemos la contaminación, ya que el uso de

energías no renovables para la generación de energía presenta grandes índices de

gases contaminantes en el medio ambiente. Es por esto que se busca tecnologías que

sean capaces de usar las energías renovables para la generación de otras energías

satisfactorias para la humanidad, ya que esta generación sería menos contaminante y

no se presentaría la amenaza del agotamiento de energía, entre ellas se presenta las

turbinas marinas.

50

12.Bibliografía Cita de Libros: Saunders, Harold, “Hydrodinam2ics in Ship Design".The Society of Naval Architecs and Marine Engineers.

Cita de Sitio Web: “Salinidad” ,mardechile.cl , 23 de abril de 2006

URL:http://www.mardechile.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=46:salinidad&catid=19:ocos-y-fondos&Itemid=66

Cita de Sitio Web: “Mareas” tablademareas.com, 16 de septiembre de 2011. URL: http://www.tablademareas.com/cl/los-lagos/canal-de-chacao

Cita de Sitio Web:”El agua del mar”, hannachile.com, 25 de Marzo de 2009.

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Cita de Sitio Web: “Variación de la salinidad marina”,kalipedia.com. URL:http://www.kalipedia.com/ciencias-tierra-universo/tema/variacion-salinidad-agua-marina.html?x1=20070417klpcnatun_102.Kes

Cita de Sitio Web: “Hélices”,nauticexpo.es. URL:http://www.nauticexpo.es/fabricante-barco/helice-420.html?gclid=CN6ejI_v_KoCFYTt7Qodkk14zw

Cita de Sitio Web: “COMO ELEGIR LA HELICE MAS APROPIADA”,fondear.org. URL:http://www.fondear.org/infonautic/Equipo_y_Usos/Equipamiento/Helices/Helices_marinas.htm

Cita de Sitio Web: “Salinidad”. URL:http://www.mardechile.cl/index.php?option=com_content&task=view&id=320&Itemid=31

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Cita de Sitio Web: “Hélices Marinas”, nauticayembarcaciones.com, 2009.

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51

Cita de Sitio Web: “Canal de Chacao”, tablademareas.com, 2011.

URL: http://www.tablademareas.com/cl/los-lagos/canal-de-chacao

Cita de Sitio Web: “El mar de Chile”, 2010.

URL:http://members.tripod.com/naturaleza_chilena/id21.html

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13.Anexos

13.1 Fotos ejecución del proyecto.

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13.2 Trabajando en el taller

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