Energía de Olas Giroscópica – Aprovechando el Mar Indómito

Alrededor del 70 % de la superficie de la Tierra está cubierta por océanos, ofreciendo una fuente inmensa de energía renovable. Su potencial es enorme—tanto es así que la energía de olas por sí sola está estimada para superar la demanda mundial actual de electricidad si se aprovecha por completo.

Sin embargo, sigue siendo una fuente renovable en gran parte sin explotar, ya que capturar eficientemente la energía de las olas oceánicas ha frustrado a los ingenieros durante mucho tiempo.

Para resolver este problema, una nueva investigación de la Universidad de Osaka ha recurrido a un método novedoso: un convertidor de energía de olas giroscópico (GWEC) que utiliza una rueda de inercia giratoria dentro de una estructura flotante para convertir el movimiento de las olas en electricidad.

El análisis de la investigación revela que, en principio, este dispositivo puede absorber hasta la mitad de la energía de las olas incidentes a cualquier frecuencia, lo que ofrece una vía para aprovechar el enorme potencial energético del océano, todavía sin explotar.

Mezcla Global de Electricidad: Las Renovables Crecen, los Combustibles Fósiles Siguen Liderando

Con el cambio climático causando estragos en todo el planeta, es imprescindible reducir la dependencia de los combustibles fósiles: fuentes no renovables que tardan millones de años en formarse y provocan importantes problemas ambientales.

Una de las formas más efectivas de reducir la dependencia de estos combustibles fósiles es a través de fuentes de energía renovable, que incluyen solar, eólica, hidroeléctrica, geotérmica y biomasa.

Estas fuentes que se reponen naturalmente reducen las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentan la seguridad energética de una nación y disminuyen la vulnerabilidad a interrupciones geopolíticas. Gracias a estos beneficios, las fuentes de energía renovable ahora representan una participación creciente en la producción mundial de electricidad. En 2024, aportaron un récord del 32 % de la generación eléctrica global, un 2 % más que el año anterior, mientras que la demanda total de electricidad creció un 4 %, impulsada por los centros de datos.

“Los países están pensando más que nunca en su seguridad y en la seguridad energética, y creo que eso significa que la energía renovable local, como la eólica y la solar, se vuelve cada vez más atractiva.”

– Analista de electricidad y datos de Ember, Euan Graham dijo a Reuters el año pasado

Aunque las renovables aportaron 858 TWh adicionales de generación al sistema en 2024, los combustibles fósiles —carbón, petróleo y gas natural— todavía cubren la mayor parte de las necesidades energéticas del mundo. El carbón sigue siendo la principal fuente de generación eléctrica, con el 34 % de la producción mundial, mientras que las centrales de gas representan el 22 %.

Sin embargo, según las proyecciones de la Agencia Internacional de Energía (IEA), la capacidad de energía renovable aumentará en casi 4 600 GW entre 2025 y 2030.

Entre todas las fuentes renovables, la solar está creciendo más rápidamente a medida que los costos disminuyen y la adopción se acelera a nivel mundial. La capacidad eólica también está creciendo rápidamente, mientras que la hidroeléctrica sigue siendo el mayor contribuyente histórico entre las renovables. En cuanto a la bioenergía, ha comenzado a ganar tracción, y la geotermia está obteniendo alianzas corporativas. El futuro de la energía parece cada vez más verde.

Aprovechar el potencial energético del océano

En el panorama de la energía renovable, la energía oceánica ofrece un vasto potencial de recursos a nivel global. Implica aprovechar la energía de fuentes marinas, incluidas olas, mareas, conversión de energía térmica oceánica (OTEC) y corrientes marinas. La energía de mareas aprovecha corrientes de marea predecibles, OTEC utiliza gradientes de temperatura en aguas profundas, y las corrientes marinas capturan energía de flujos oceánicos a gran escala.

La forma más investigada de energía marina es la energía de olas, que convierte la energía cinética de las olas en electricidad. Las olas son abundantes, poderosas y continuas. También son menos intermitentes que el viento o la solar. Esta alta predictibilidad significa que el movimiento de la superficie de las olas puede aprovecharse 24 / 7, lo que resulta extremadamente beneficioso para mejorar la planificación y estabilidad de la red.

Esta fuente de energía sin emisiones ha visto un despliegue comercial limitado, muy por debajo de renovables maduras como la solar. Actualmente representa la menor participación del mercado de energía renovable. En 2024, el mundo añadió 1,6 megavatios (MW) de capacidad de energía oceánica, llevando la capacidad operativa total a aproximadamente 513 MW.

Esta lenta adopción se debe a varios factores, incluidos los altos costos de capital, limitaciones específicas del sitio y obstáculos tecnológicos como la integración a la red. Las habilidades de la fuerza laboral y la incertidumbre regulatoria también obstaculizan el progreso en todo el sector. Además, el mantenimiento de los dispositivos en condiciones oceánicas adversas sigue siendo un gran desafío junto con la eficiencia de conversión de energía.

Como resultado, investigadores tanto en el ámbito académico como industrial continúan trabajando para mejorar estos sistemas, haciéndolos más duraderos y capaces de abordar la irregularidad de las olas. Un sistema de este tipo que ha atraído interés es el convertidor de energía de olas (WEC), un dispositivo que convierte la energía cinética de las olas en electricidad.

Varios innovadores están trabajando para avanzar esta tecnología. Por ejemplo, la empresa sueca CorPower Ocean se asoció con la noruega OPS Solutions a través del proyecto COMPACT para reducir el costo y la masa de los WEC mediante el desarrollo de un prototipo de cilindro de pretensión (PTC). Respaldado por las subvenciones EEA “Programa de Crecimiento Azul”, el proyecto está desarrollando una carcasa de presión ligera para abordar el costo de capital y la robustez del dispositivo.

Al mismo tiempo, los desarrolladores han logrado mejoras medibles del rendimiento. La empresa noruega Havkraft informó de una tasa de conversión energética superior al 80 % en su última prueba de laboratorio con un modelo WEC a escala, un aumento del 15 % frente a ensayos anteriores. Estas pruebas permiten identificar riesgos, garantizar la calidad y comprender el rendimiento, lo que facilita avanzar hacia la comercialización.

«Los resultados muestran que nuestra investigación está dando frutos y que estamos un paso más cerca de una solución comercial».

— Nikolai Haldane, director de operaciones

Mientras tanto, en Escocia, AWS Ocean Energy ha seguido desarrollando su «Archimedes Waveswing», una boya submarina activada por presión y diseñada para convertir el movimiento de las olas bajo la superficie. El dispositivo registró una potencia media superior a 10 kW y picos de más de 80 kW con oleaje moderado, un 20 % por encima de las expectativas de la empresa.

La unidad sumergida, de siete metros de altura, está diseñada para soportar las duras condiciones del mar abierto, incluidos temporales de fuerza 10. Su diseño de un solo absorbedor también la hace adecuada para suministrar energía en ubicaciones remotas donde la resistencia es esencial.

Más allá del rendimiento tecnológico, cobra importancia la integración de estos dispositivos en sistemas más amplios. Un estudio reciente de viabilidad sugiere¹ que instalar WEC no tiene por qué perjudicar actividades costeras como el turismo o la pesca. De hecho, unas instalaciones bien diseñadas pueden proteger la costa.

«Es posible proteger la costa de la acción del medio marino y producir al mismo tiempo electricidad limpia, contribuyendo así a la transición energética y a la autosuficiencia de Portugal».

— Paulo Rosa Santos, codirector en CIIMAR

Estos avances reflejan un sector que está pasando de los prototipos experimentales a las soluciones prácticas.

Desbloqueando la Máxima Absorción de Energía con Giroscopios

Los convertidores de energía de las olas (WEC) buscan transformar eficientemente el movimiento continuo del oleaje en electricidad utilizable. Impulsado por iniciativas nacionales de innovación, avances tecnológicos y la integración con la infraestructura local, se prevé que el mercado mundial de estos convertidores crezca de 21,6 millones de dólares en 2025 a 38,2 millones en 2034, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 6,5 %.

Los WEC aún no se han comercializado plenamente debido a dificultades técnicas, económicas y regulatorias, por lo que todavía no existe una única solución óptima. Se han propuesto numerosos diseños, como absorbedores puntuales, columnas de agua oscilante, dispositivos de rebosamiento, atenuadores y sistemas giroscópicos.

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Un convertidor giroscópico de energía de las olas utiliza un giroscopio en su sistema de extracción de potencia (GPTO) para aprovechar el movimiento del oleaje. El GPTO consta de un generador eléctrico y un volante de inercia montado en una estructura de cardán. El conjunto se aloja en un cuerpo flotante que se mueve con las olas. El volante giratorio transforma este movimiento en energía eléctrica. Al funcionar como un giroscopio, su comportamiento puede ajustarse para captar energía en un amplio intervalo de frecuencias del oleaje, a diferencia de otros WEC limitados a una banda estrecha.

El sistema aprovecha la precesión giroscópica inducida por la rotación del volante y el cabeceo del cuerpo flotante. La precesión giroscópica se produce cuando un objeto que gira reacciona a una fuerza externa. Cuando las olas mueven la plataforma, el volante cambia de orientación y ese movimiento, acoplado a un generador, produce electricidad. El casco protege el dispositivo del agua salada, lo que aporta ventajas de mantenimiento y seguridad.

Los convertidores giroscópicos buscan superar las limitaciones de los WEC tradicionales, que suelen ser eficientes solo en condiciones específicas. Takahito Iida, investigador de la Universidad de Osaka, se interesó por los GWEC debido a su adaptabilidad. En su estudio, publicado en Journal of Fluid Mechanics², evaluó si este diseño puede permitir la generación a gran escala.

“Los dispositivos de energía de las olas suelen encontrar dificultades porque las condiciones oceánicas cambian constantemente,” dijo Iida. “Sin embargo, un sistema giroscópico puede controlarse de manera que mantenga una alta absorción de energía, incluso cuando las frecuencias de las olas varían.”

Para comprender el comportamiento del sistema, utilizó la teoría lineal del oleaje para modelizar la interacción entre las olas, el giroscopio y la estructura. El análisis permitió identificar los ajustes ideales de velocidad de rotación y control del generador. Con una configuración adecuada, el GWEC puede alcanzar el máximo teórico de absorción energética del 50 % a cualquier frecuencia del oleaje.

«Este límite de eficiencia es una restricción fundamental de la teoría de la energía de las olas», señaló Iida. «Lo emocionante es que ahora sabemos que puede alcanzarse en un amplio intervalo de frecuencias, no solo en una condición de resonancia específica».

El equipo comprobó los resultados mediante simulaciones numéricas en los dominios del tiempo y la frecuencia. Estas confirmaron que el dispositivo mantiene una elevada eficiencia cerca de su frecuencia de resonancia y funciona mejor cuando su movimiento coincide con el patrón natural de las olas. Esta aclaración de los parámetros operativos demuestra el potencial para desarrollar sistemas eficientes de energía undimotriz que contribuyan a los objetivos climáticos.

Invertir en Energía Renovable

Desde una perspectiva de inversión, pocas empresas cotizadas se dedican exclusivamente a la energía de las olas. Sigue siendo un segmento emergente, con elevados costos de infraestructura y un despliegue limitado de proyectos. Las acciones de empresas puramente undimotrices han tenido, en general, un rendimiento débil, ya que la tecnología todavía está en las primeras etapas de demostrar su viabilidad económica a escala comercial.

En su lugar, nos centraremos en una empresa con una sólida cartera de renovables y capacidad para beneficiarse con el tiempo del crecimiento de la energía marina. NextEra Energy, Inc. (NEE ) es una de las principales compañías estadounidenses de renovables, con amplia experiencia en energía eólica marina e integración en la red.

La compañía opera a través de NextEra Energy Resources (NEER) y Florida Power & Light (FPL). FPL es una empresa eléctrica con tarifas reguladas y 35 052 megavatios de capacidad neta. Es la mayor compañía eléctrica de Estados Unidos por número de clientes, con 12 millones. Este negocio regulado genera ingresos y flujo de caja estables, lo que respalda el crecimiento de los dividendos.

NEER opera instalaciones de generación e invierte en ámbitos como los combustibles renovables, los gasoductos y el almacenamiento en baterías. NextEra Energy Resources es el mayor generador de energía renovable del mundo y sigue ampliando su cartera de proyectos. El sólido crecimiento de sus beneficios y sus acuerdos tecnológicos estratégicos respaldan su potencial, aunque sigue siendo vulnerable a las políticas contrarias a las renovables de la administración Trump.

Actualmente, las acciones de NextEra cotizan a 90,79 dólares, cerca de nuevos máximos, con una subida del 13,63 % en lo que va de año y del 32 % en los últimos doce meses. La compañía registra un beneficio por acción de los últimos doce meses de 3,30 dólares y una relación precio/beneficio de 27,63.

NextEra ofrece una rentabilidad por dividendo del 2,73 %. Recientemente declaró un dividendo trimestral de 0,6232 dólares por acción, un aumento interanual del 10 %. La compañía comunicó beneficios ajustados de 1 133 millones de dólares en el cuarto trimestre de 2025 y de 7 683 millones en el conjunto del año. NEER informó de la puesta en servicio de 7,2 GW de nueva generación y de la incorporación de 13,5 GW a su cartera de proyectos pendientes, que alcanzó los 30 GW. Esta incluye un plan para reactivar la central nuclear Duane Arnold junto con Google.

«Creemos que ninguna empresa está mejor posicionada para construir la infraestructura energética necesaria para satisfacer de forma fiable y asequible la creciente demanda de Estados Unidos», afirmó el director ejecutivo John Ketchum. La compañía espera que el beneficio por acción ajustado crezca a una tasa anual compuesta de al menos el 8 % hasta 2032. También está ampliando sus soluciones de suministro de gas natural mediante adquisiciones estratégicas.

NextEra prevé un beneficio por acción ajustado de entre 3,92 y 4,02 dólares en 2026, con un crecimiento anual de los dividendos del 6 % hasta 2028.

Conclusión

A medida que aumenta la demanda energética mundial, impulsada por los fenómenos meteorológicos extremos y los centros de datos de inteligencia artificial, el crecimiento de las renovables resulta más importante para reducir las emisiones. Aunque la solar y la eólica dominan su adopción, la energía de las olas puede acelerar la transición hacia fuentes más limpias al ofrecer un recurso predecible y de alta densidad energética.

La investigación en tecnologías como los convertidores giroscópicos puede ayudar a superar las barreras técnicas que limitan este sector. Junto con políticas favorables e inversiones estratégicas, estos avances pueden abrir la puerta a una nueva capacidad de generación significativa.

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Referencias

1. Clemente, D., et al. Evaluación de la producción eléctrica y la protección costera de una granja de olas de 500 MW cerca de la costa. Applied Energy 379, 124950 (2025). https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.1249502
2. Iida, T. Análisis lineal de un convertidor de energía de olas giroscópico que absorbe la mitad de la energía de las olas en frecuencias de banda ancha. Journal of Fluid Mechanics 1029, A20 (2026). https://doi.org/10.1017/jfm.2026.11172