A pesar de su vasto potencial, la energía undimotriz ha permanecido largamente subexplotada debido a limitaciones técnicas y económicas. Sin embargo, investigaciones recientes han revelado que la interacción entre olas superficiales y ondas acústicas submarinas podría revolucionar la forma en que captamos energía del océano. Analizamos los avances en esta línea emergente, su aplicación en la generación energética y la mitigación de tsunamis, y las implicaciones sociales y ambientales de su desarrollo en el contexto de una transición hacia sociedades más sostenibles y resilientes.
La energía undimotriz —también conocida como energía de las olas— representa una de las fuentes renovables con mayor potencial aún sin explotar. Según estimaciones científicas, las olas del océano generan entre 50 y 80 teravatios de potencia a nivel global, una cifra que supera en dos o tres veces el consumo energético anual actual de la humanidad. Esta magnitud de energía, constante y distribuida ampliamente por los océanos, ofrece una oportunidad estratégica para diversificar la matriz energética mundial, reducir la dependencia de los combustibles fósiles y avanzar en la mitigación del cambio climático. Sin embargo, a pesar de estas ventajas teóricas, la energía undimotriz no ha alcanzado un grado de implementación comparable al de la energía eólica o solar, debido a múltiples barreras técnicas, económicas y ambientales.
Tecnologías actuales y sus limitaciones
A lo largo de las últimas décadas, se han desarrollado numerosos dispositivos para capturar la energía del oleaje. Entre ellos destacan los absorbedores puntuales, que aprovechan el movimiento vertical de las olas; los atenuadores, dispositivos flotantes dispuestos de forma paralela a la dirección del oleaje; y las columnas de agua oscilantes (OWC), que utilizan el movimiento del agua para comprimir aire y accionar turbinas. Sin embargo, todos estos sistemas enfrentan serias dificultades técnicas, en particular cuando se despliegan en aguas profundas: corrosión, bioincrustación, impacto del oleaje extremo, y la variabilidad espacial y temporal de las olas, que complica su optimización energética.
A esto se suma el reto económico de su escalamiento: la inversión inicial, los costos de mantenimiento y la falta de infraestructuras específicas limitan su rentabilidad frente a fuentes más consolidadas como la solar fotovoltaica. Estas limitaciones han mantenido a la energía undimotriz en un estado experimental o piloto en la mayoría de los casos, sin llegar a integrarse de manera significativa en los sistemas eléctricos nacionales.
La interacción entre ondas superficiales y ondas acústicas submarinas: una vía innovadora
Una línea de investigación reciente ha propuesto una solución prometedora a estos problemas mediante el aprovechamiento de las ondas acústicas submarinas para amplificar las olas superficiales, incrementando así la eficiencia de los dispositivos de conversión. Esta propuesta se basa en el fenómeno de la resonancia de tríada, descubierto y explorado recientemente por el equipo del Dr. Usama Kadri. La resonancia de tríada ocurre cuando dos ondas acústicas submarinas transfieren energía a una ola superficial al coincidir en frecuencia, incrementando su amplitud y, por tanto, su capacidad de generar energía mecánica.
Las ondas superficiales, impulsadas por el viento y la gravedad, se propagan a velocidades relativamente bajas (del orden de decenas de metros por segundo), mientras que las ondas acústicas submarinas —generadas por terremotos, erupciones volcánicas u otros eventos geofísicos— se desplazan a velocidades cercanas a 1.500 m/s. Tradicionalmente se consideraban fenómenos independientes, pero estudios recientes demuestran que pueden interactuar eficazmente si se cumplen ciertas condiciones de frecuencia y fase.
El uso controlado de generadores de ondas acústicas —tecnología ya disponible a escala de laboratorio— permitiría amplificar olas específicas en zonas cercanas a turbinas undimotrices, aumentando hasta en un 30% su altura y, por tanto, su energía. Aunque este tipo de generador requeriría energía para operar, la idea es que se autoabastezca mediante la misma energía de las olas, reduciendo la huella de carbono.
Este avance no solo podría revolucionar el aprovechamiento energético del océano, sino también abrir nuevas perspectivas en otros ámbitos.
Aplicaciones en la mitigación de tsunamis
Una derivación notable de esta línea de investigación es su aplicación en la mitigación de tsunamis. En un artículo publicado en 2017, el Dr. Kadri ya había propuesto la posibilidad de reducir la altura de las olas tsunámicas manipulando ondas acústicas submarinas. En un trabajo más reciente, su equipo comprobó que el mecanismo de resonancia también estuvo presente a gran escala durante el terremoto y tsunami de Tonga en 2022, lo que confirma la viabilidad teórica del enfoque.
En términos prácticos, se plantea la posibilidad de crear campos de ondas acústicas que interactúen con las olas de un tsunami, dispersando su energía o cambiando su dirección. No obstante, esta aplicación enfrenta desafíos técnicos aún mayores que en el caso de la energía undimotriz: se requiere una generación y orientación precisa de ondas de alta intensidad en tiempo real, lo cual implica desarrollar sistemas altamente robustos, escalables y automatizados.
A esto se suma la dificultad de anticipar con precisión las características de cada tsunami (amplitud, velocidad, trayectoria), sin mencionar el riesgo potencial de amplificar accidentalmente la ola en lugar de reducirla si la intervención es incorrecta.
Nuevas formas de alerta temprana y resiliencia costera
Otra aplicación de las ondas acústicas submarinas es la mejora de los sistemas de alerta temprana ante tsunamis. Actualmente, estos sistemas se basan en redes de sismómetros terrestres y boyas oceánicas (como las del sistema DART), que detectan anomalías en la presión y el nivel del mar. Sin embargo, presentan limitaciones: los sismómetros no detectan tsunamis generados por deslizamientos submarinos o explosiones, y las boyas, a menudo expuestas a condiciones extremas, pueden ser lentas o poco fiables.
El uso de hidrófonos —micrófonos submarinos— se propone como una solución complementaria. Estos dispositivos pueden captar ondas acústicas generadas por cualquier fenómeno desencadenante de un tsunami. Gracias a la alta velocidad de propagación del sonido bajo el agua, un sistema de apenas 30 estaciones de hidrófonos, estratégicamente ubicadas, podría cubrir todas las zonas costeras de alto riesgo del mundo. Si se combinan con modelos predictivos y algoritmos de inteligencia artificial para interpretar las señales acústicas en tiempo real, estos sistemas podrían generar alertas más tempranas y precisas que las actuales, salvando potencialmente miles de vidas.
Esta visión se alinea con iniciativas globales como el programa “Tsunami Ready” impulsado por la UNESCO, que busca asegurar que todas las ciudades costeras vulnerables cuenten con protocolos de preparación eficaces para 2030.
Perspectivas de futuro: sostenibilidad y protección civil
Desde una perspectiva más amplia, la investigación sobre la interacción de ondas submarinas y superficiales no solo representa un avance técnico, sino también una evolución conceptual en nuestra relación con el océano. La posibilidad de convertir las dinámicas naturales del mar en una herramienta activa de sostenibilidad energética y protección civil apunta a una convergencia entre ingeniería, física, geociencias y políticas públicas.
La implementación de tecnologías acústicas para amplificar la energía del oleaje podría permitir que comunidades costeras remotas y sin acceso a redes eléctricas convencionales desarrollen sistemas energéticos autónomos, limpios y adaptados a su entorno. A la vez, los avances en sistemas de alerta basados en sonido submarino podrían convertirse en una de las claves para la resiliencia climática en el siglo XXI, especialmente frente al aumento proyectado de eventos extremos asociados al calentamiento global.
El camino hacia esta visión implica retos en investigación aplicada, inversión pública y privada, desarrollo normativo y cooperación internacional. Pero también ofrece una promesa clara: un futuro donde el océano no solo sea una fuente de riesgo, sino también de soluciones. Las olas, con su energía incesante, y el sonido, con su velocidad y alcance, podrían convertirse en los nuevos aliados estratégicos para una sociedad más segura, limpia y sostenible.
