Los beneficios inesperados del calentamiento de los océanos y su impacto - ¿Las bombas de calor pueden salvar el mar? Cambio en la circulación térmica en la era de las olas de calor marinas

1. El mar como un "gran amortiguador"

Más del 90% del exceso de calor del calentamiento global es absorbido por el océano, alcanzando una absorción promedio de 200 TW entre 1971 y 2016 — una escala 10 veces mayor que la demanda total de energía primaria de la humanidad. La tasa de aumento de temperatura en los primeros 75 m de la superficie es de 0.11 °C por década. El calor acumulado bajo la superficie del mar provoca olas de calor marinas (MHW), causando graves daños a los ecosistemas y la pesca.

2. ¿No todo son malas noticias?

El periódico alemán WELT (edición del 26 de julio de 2025) presentó la perspectiva de "utilizar el agua de mar calentada para la calefacción urbana" en su artículo titulado . El agua de mar tiene una capacidad calorífica más alta que el aire incluso en invierno, manteniéndose estable entre 2 y 10 °C. Usarla como fuente de calor ofrece un COP (coeficiente de rendimiento) más alto que las fuentes de calor aéreas, con bajo ruido y fácil instalación en áreas urbanas. La bomba de calor de agua de mar de Löpsten en Estocolmo (operativa desde 1986) ha mantenido una operación continua de 180 MW con seis unidades, tomando agua a 15 m y devolviéndola a 0.5 °C durante más de 30 años.

3. Proyectos recientes y tendencias tecnológicas

• Esbjerg (Dinamarca) : Operativa desde junio de 2025, una bomba de calor de agua de mar de 70 MW con refrigerante de CO₂. Calefacción híbrida para 25,000 hogares junto con calderas eléctricas y de biomasa.

• Gotemburgo (Suecia) : Un sistema de 160 MW que incluye una bomba de calor de 50 MW capaz de proporcionar agua caliente a 80 °C incluso con agua de mar a 3 °C.

• Uso de agua de mar profunda para refrigeración DWS–C : En Toronto y Hawái, se utiliza agua profunda a 4 °C para enfriar oficinas directamente durante el verano, reduciendo el consumo eléctrico en un 90%.

En años recientes, el uso de refrigerantes naturales como CO₂ y amoníaco se ha vuelto predominante. Para contrarrestar la corrosión del agua de mar, se emplean intercambiadores de calor de titanio y sistemas de retro-lavado, estimándose que los costos de mantenimiento por corrosión equivalen al 1-2% de la generación anual de energía.

4. Opiniones en redes sociales

• El automoderador de Reddit r/climate enfatiza la importancia de la acción individual al instar a "reemplazar la calefacción de combustibles fósiles por bombas de calor eléctricas".

• En el foro de RealClimate, se discute positivamente que "aunque el calentamiento anómalo de la capa superior del océano es una alarma, se debería acelerar la tecnología SWHP para extraer calor".

• En blogs tecnológicos, se señala con calma que "para reducir la temperatura del agua de mar en 0.1 °C se necesitarían varios cientos de GW", pero también se valora que "en áreas limitadas, podría contribuir a mitigar el efecto isla de calor en ciudades costeras".

5. Impacto en el ecosistema y regulaciones

Para evitar la succión de microorganismos y cambios locales en la salinidad debido a la toma y descarga de agua, en Europa se requiere

• una malla de 5 mm en las tomas

• velocidad de succión ≤0.15 m/s

• y un ΔT≤3 K en los puntos de descarga.
  En la fase de demostración del monitoreo ecológico, no se ha observado una disminución significativa en el número de plancton, recomendándose una escalabilidad cuidadosa.

6. Perspectivas económicas y políticas

La IEA estima que aumentar la capacidad de bombas de calor de fuentes de agua a gran escala de 1 GW a 8 GW para 2030 podría reducir las emisiones de CO₂ de la calefacción urbana en 1.4 Mt anuales. El Pacto Verde Europeo ha creado subsidios para el **"Calor Azul"**, cubriendo el 25% del costo de instalación (promedio de 130 €/kW). También se destaca su papel como "almacenamiento masivo de calor" para absorber energía renovable en horas valle.

7. Aplicabilidad en Japón

Las bahías de Tokio y Osaka tienen temperaturas de agua de aproximadamente 10 °C en invierno, con bajo riesgo de congelación incluso en aguas poco profundas. Combinado con el uso de calor residual de aguas residuales en áreas costeras, se espera la desgasificación de calderas en centros de datos y complejos residenciales en áreas urbanas costeras. Los desafíos incluyen ① permisos de ocupación de áreas marinas ② ensuciamiento de intercambiadores de calor por turbidez del agua ③ sincronización con la expansión de fuentes de energía renovable. Se están comenzando a integrar en el fondo de energía renovable portuaria del Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo y en las demostraciones de la Liga GX.

8. Temas de investigación futura

1. Integración de calor residual entre plantas de HP de agua de mar y desalinizadoras (RO/MEH)

2. Suministro de carga base de calor híbrido con reactores nucleares modulares pequeños (SMR)

3. Optimización simultánea de olas de calor marinas y demanda de calor mediante predicción AI

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