Mike Muglia odia perder una ola.
Muglia, un adicto al surf que se describe a sí mismo, atrapa olas en su tabla de surf frente a la costa de Outer Banks en Carolina del Norte. Más adentro de esas aguas, 15 millas náuticas para ser exactos, se sienta otro surfista. Acertadamente llamado Waverider, este surfista es una boya de 440 libras, mitad amarillo plátano, mitad púrpura remolacha que Muglia usa para estudiar la energía que fluye en nuestros océanos.
Esta boya Waverider de color amarillo plátano pasará 12 meses frente a la costa de Carolina del Norte, recopilando datos sobre las olas del océano, las corrientes, las mareas y la temperatura del agua para ayudar a los desarrolladores de energía marina a encontrar los mejores lugares para obtener energía limpia y renovable del océano. Fotos cortesía de Mike Muglia
La energía marina, energía limpia generada a partir de las corrientes oceánicas, las olas, las mareas y los cambios de temperatura del agua, aún es joven, pero tiene el potencial de brindar electricidad limpia y renovable a las comunidades costeras. donde vive casi el 40% de los estadounidenses. Antes de que eso pueda suceder, los científicos deben determinar qué arterias oceánicas albergan la energía más confiable. Con 3,4 millones de millas náuticas cuadradas de aguas de EE. UU.—Un área más grande que la masa continental combinada de los 50 estados— queda mucho por explorar.
Ahora, Muglia y Miguel Canals acaban de desplegar dos nuevas boyas Waverider, una frente a la costa de Carolina del Norte y la otra frente a Puerto Rico. Allí, los surfistas recopilarán datos detallados sobre las olas superficiales en esas áreas del Océano Atlántico, agregándolos a los conjuntos de datos disponibles públicamente sobre olas, corrientes y temperaturas del agua que no solo acercarán la energía marina al uso a gran escala, sino que también ayudarán a los científicos a comprender cómo el cambio climático está afectando a nuestros océanos.
Muglia es investigadora principal de la Asociación Regional de Observación del Océano Costero del Atlántico Sudeste y profesora de investigación del Instituto de Estudios Costeros de Carolina del Norte, y Canals es investigadora principal del Sistema de Observación del Océano Costero del Caribe en Puerto Rico.
“Queremos caracterizar los recursos de energía de las olas disponibles”, dijo Canals, quien, como Muglia, surfea las mismas olas que él estudia. “Pero también queremos recopilar datos a largo plazo sobre las olas para comprender el océano y el clima cambiante en beneficio de las generaciones futuras”.
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), propietario de las dos boyas Waverider, se asoció con los expertos oceánicos Muglia y Canals para recopilar estos nuevos datos críticos. Este esfuerzo liderado por NREL es parte de un proyecto más grande de nueve años financiado por la Oficina de Tecnologías de Energía Hidráulica del Departamento de Energía de EE. UU. El estudio colaborativo de múltiples instituciones genera los datos de recursos que la tecnología y los desarrolladores de proyectos necesitan para diseñar la próxima generación de dispositivos. Ninguna institución (o boya) puede recolectarlo todo, por lo que socios como Muglia y Canals son tan valiosos. Los datos que generan estos socios se utilizan para verificar y mejorar la precisión del modelo, y también son valiosos por sí mismos como registros detallados del océano real. Los datos de este proyecto, tanto las mediciones como los modelos que los utilizan, están disponibles públicamente en el Atlas de energía marina.
“El océano”, dijo Levi Kilcher, oceanógrafo físico de NREL que dirige los proyectos Waverider y Marine Energy Atlas, “es un entorno extremadamente desafiante. Pero estamos comenzando a ver el éxito, lo que hace que sea un momento muy emocionante para estar en esta industria “.
El 2 de agosto de 2021, Muglia partió en Miss Caroline con un marinero de cubierta y un observador de mamíferos marinos, que observó tortugas marinas, delfines y otros animales salvajes que pudieran nadar demasiado cerca del bote. Para el viaje de 40 millas náuticas y tres horas, la boya bulbosa Waverider se sentó segura en una llanta de goma en la parte trasera del pequeño esquife. Cuando el Miss Caroline navegó hasta el lugar seleccionado, indistinguible de las aguas circundantes excepto por GPS, el equipo escaneó el área en busca de obstáculos bajo el agua antes de anclar el Waverider bajo un cielo azul casi sin nubes.
Desde sus hogares solitarios en el océano, las dos boyas enviarán datos en vivo a los equipos de Muglia y Canals utilizando sistemas de comunicaciones por satélite. Los paneles solares ayudan a alimentar esos sistemas y las luces intermitentes alertan a los barcos para que mantengan una distancia segura.
Ahora, Muglia, Canals y sus colegas y estudiantes esperan con impaciencia la llegada del primer lote de datos. Los investigadores e ingenieros de energía undimotriz también esperan con impaciencia. Utilizando datos de alta calidad sobre cómo se mueve el océano, pueden diseñar convertidores de energía de las olas que estén mejor adaptados para extraer energía del movimiento de la superficie del océano.
Los datos también pueden servir a los científicos del clima y el medio ambiente.
En las aguas tropicales de Puerto Rico, las violentas tormentas de invierno y los huracanes de verano pueden crear mares enérgicos. Canals y su equipo eligieron su sitio de boyas específicamente por su alto potencial energético, esas olas acumulan energía, pero los datos también pueden ayudar a los investigadores a comprender cómo los eventos extremos de olas impactan el medio ambiente costero. Hasta ahora, Canals solo ha perdido una boya en Puerto Rico: el huracán María. Se recuperó dos semanas después frente a las Islas Turcas y Caicos.
Canals, que desplegó con éxito su Waverider el 15 de junio de 2021, también eligió su sitio porque el fondo marino carecía de una población significativa de organismos bentónicos (habitantes del fondo marino, como almejas, ostras, estrellas de mar o pepinos de mar) o hábitats sensibles. “Solo hay arena y barro”, dijo, “lo que lo convierte en un lugar ideal para el despliegue del ancla”.
En Puerto Rico, la boya Waverider puede ayudar a los científicos del clima a rastrear cómo las olas extremas, forjadas en violentas tormentas de invierno y huracanes de verano, pueden impactar el medio ambiente costero. Fotos cortesía de Miguel Canals
Ni Canals ni Muglia, que monitorean múltiples boyas en alta mar, han visto alguna vez a la vida silvestre enredarse en los amarres de las boyas. De hecho, han visto lo contrario: las boyas atraen cardúmenes de Cobia delgados de color barro y mahi-mahi de nariz grande y amarillo neón, a los que les gusta pulular por los dispositivos oscilantes.
Y los Waveriders no son solo para peces y científicos.
Al transmitir las medidas de las boyas al acuario Jennette’s Pier de Carolina del Norte, que recibe a unos 250.000 visitantes al año, “el público puede entrar y ver la altura de las olas, ver la temperatura del agua, ver cómo se ven las corrientes de la superficie del océano frente a la costa de Carolina del Norte ”, dijo Muglia.
Puede encontrar los mismos datos desde cualquier computadora en cualquier parte del mundo: con una fuente de datos en línea disponible a través del Programa de información de datos costeros, los surfistas como Canals y Muglia pueden comprobar si hay corrientes peligrosas, temperaturas frías u olas planas antes de salir en sus tablas de surf. También puede ayudar a las fuerzas del orden a navegar por aguas volátiles para ponerse al día con los infractores de la ley en alta mar.
“A pesar de que el propósito principal es la caracterización de recursos”, dijo Canals, “la boya tendrá muchas aplicaciones para surfistas, pescadores, surfistas de remo, buzos, fuerzas del orden, administradores costeros y navegantes”.
Ambas boyas ahora flotan cerca de la Corriente del Golfo, que atraviesa el Golfo de México (cerca del Sistema de Observación del Océano Costero del Caribe en la costa norte de Puerto Rico) y se engancha alrededor de Florida antes de dirigirse hacia la costa este hasta Canadá. Con sus aguas cálidas y ricas en nutrientes, la Corriente del Golfo es un importante regulador del clima mundial, alimenta la vida silvestre marina y ayuda a sus poblaciones a prosperar, por lo que la industria pesquera de EE. UU. también puede prosperar.
Aún así, Muglia dijo: “Lo que sucede aquí abajo no se comprende bien”. Esas aguas ricas y energéticas podrían ayudar a alimentar a las comunidades costeras con energía limpia. Pero, si sus temperaturas cambian o sus rápidas corrientes disminuyen, eso podría alterar el clima y el clima global, lo que podría causar tormentas más violentas en Europa o niveles del mar más altos en las principales ciudades de EE. UU. como Boston y Nueva York.
Las dos boyas Waverider ayudarán tanto a los desarrolladores de energía marina como a los científicos del clima a comprender mejor estas misteriosas aguas.
Por ahora, mientras espera los datos, se garantiza que Muglia nunca se perderá otra ola, ya sea en su tabla de surf o en su laboratorio, con el Waverider surfeando en alta mar.
Más información sobre NREL investigación de caracterización de recursos hídricos.
Artículo cortesía de NREL.
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