Fuente: Fieras de la Ingeniería, Euro Alert, Madri+d, gabinete.org.ar, UTN, Eco2site | Septiembre 06, 2012 Recomendar esta nota Recomendar
Undimotriz, la energía oceánica

La energía undimotriz es limpia, renovable e inagotable.

Undimotriz, la energía oceánica

Con sólo ver las olas al romper contra las costas de cualquier lugar, se puede apreciar la potencia que tiene el mar. Por ello, no es descabellado pensar que esta fuerza se haya utilizado para producir energía. Pero, ¿cómo?

La energía undimotriz es la energía producida por el movimiento de las olas, mediante el aprovechamiento de la energía cinética y potencial del oleaje del mar para generar electricidad; y, si bien es menos conocida y extendida que la maremotriz, actualmente se aplica cada vez más.

Gracias a la potencia de las olas se puede producir hasta tres veces más energía que con cualquier otro dispositivo existente.

El principal beneficio de la energía undimotriz es que se trata de un tipo de energía limpia, renovable e inagotable.

El primer elemento que incide en la formación de las olas es el viento, que sopla a lo largo de miles de kilómetros en mar abierto y origina una transferencia de energía hacia la superficie del océano. Es decir, son una forma de energía cinética a la que se puede acceder empleando diversos mecanismos armónicos que responden su movimiento y captan parte de su energía.

Las olas generan tres tipos de energías distintas. Dos son producidas por los cambios de empuje en las fases de su movimiento; en la cresta, al ascender y caer, y en el seno, al sumergirse y volver a emerger. Mientras que la tercera nace de su desplazamiento.

Desde la concepción de la ingeniería, el oleaje se entiende como un derivado terciario de la energía solar. El calentamiento desigual de la atmósfera terrestre genera viento, y éste provoca la formación de olas.

Pero sólo el 0,01 por ciento del flujo de la energía solar se transforma en energía de las olas.

La energía contenida en las olas varía de un sitio a otro, pero, en general, cuanto más alejadas del ecuador estén, más energía contendrán. Aunque las condiciones locales -como el tipo de costa, lugar donde se generen y profundidad del océano- tienen una gran importancia en la definición de la cantidad de energía.

Una energía que data desde hace más de 200 años

En 1799, se patentó el primer convertidor de energía undimotriz en Francia. No obstante, el verdadero desarrollo de esta tecnología comenzó el último cuarto del siglo XX y los dos países líderes en la producción de tecnología undimotriz son Noruega y Escocia.

En 1985, Noruega instaló una planta de producción de energía en la costa de Bergen. Por su parte, Escocia experimenta desde hace años en la isla de Islay e incluso ha aportado nuevos desarrollos tecnológicos.

Estados Unidos, Australia, India, China, Suecia y Japón también han comenzado a experimentar con sistemas de energía undimotriz. Mientras que Portugal inauguró el Parque Undimotriz de Okeanós, que ya vierte su electricidad a la red de esa nación.

Sistemas de generación de electricidad

Con el objetivo de aprovechar este tipo de energía renovable, se crearon un gran número de dispositivos. Son alrededor de 1.000 las patentes mundiales de Generadores Energéticos de Olas (GEO), pero todas ellas se basan en determinados conceptos que permiten su clasificación en unos cinco grupos básicos.

En primera instancia se encuentra la columna oscilante de agua, que consiste en la oscilación del agua dentro de una cámara semisumergida y abierta por debajo del nivel del mar.

A ésta, la secundan los sistemas totalizadores -ya sean flotantes o fijos a la orilla- que atrapan la ola incidente, almacenan el agua en una presa elevada y, previa a su liberación, pasa por unas turbinas de generación de energía.

En tercera instancia, se encuentran los sistemas basculantes (flotantes o sumergidos). A través de un sistema hidráulico o mecánico, el movimiento de balanceo se convierte en movimiento lineal o rotacional para el generador eléctrico.

Los sistemas hidráulicos, en cuarto lugar, son sistemas de flotadores conectados entre sí. El movimiento relativo de los flotadores se emplea para bombear aceites a alta presión a través de motores hidráulicos, que mueven unos generadores eléctricos.

En el quinto y último grupo se hallan los sistemas de bombeo, que aprovechan el movimiento vertical de las partículas del agua con un sistema de bombeo mediante un flotador en una manguera elástica.

Uno de los últimos avances en tecnología fue logrado por un equipo de investigadores de las universidades de Exeter (Reino Unido) y la de Tel Aviv (Israel), que consiguieron extraer más del doble de la energía que se genera actualmente a partir del desarrollo de un dispositivo que permite predecir con exactitud la potencia de la siguiente ola.

Para ello, se centraron en unos amortiguadores puntuales flotantes con piezas que se mueven en respuesta a las olas, denominados point absorbers (PA) y desarrollaron un sistema que permite al dispositivo extraer la máxima cantidad de energía mediante la predicción de la ola entrante.

Con esa información, un programa controla activamente la respuesta necesaria de los PA frente a una ola de un tamaño determinado.

Infinita, pero costosa

Si bien se proyecta que la energía marina podría proporcionar el doble de la cantidad de energía, su extracción real y posterior generación de electricidad no es tan económica como el desarrollo de la energía solar o eólica.

Para su producción, se necesita de la inversión o subvención estatal en tecnologías marinas, dado el alto costo económico que demanda la inversión inicial y el extenso el período que se necesita para amortizar el valor de estas centrales.

Su utilización se circunscribe sólo a zonas costeras o próximas a la costa, por mayor erogación económica que implicaría transportar la energía obtenida a lugares del interior.

Por otro lado, existe el reto fundamental que genera la construcción de dispositivos que no sufran daños a causa del entorno marino hostil, deben soportar la corrosión y las condiciones adversas del mar.

Con respecto al impacto ambiental, debido a las instalaciones -que requieren modificación del paisaje para su construcción-, se necesita de un gran espacio para albergar las enormes turbinas, lo que involucra un impacto ecológico sobre los ecosistemas costeros.

Si bien los efectos sobre el medio ambiente dependen del tipo de dispositivo utilizado, se necesitan estudios adicionales para conocer en detalle la interacción de cada una de las tecnologías con el entorno marino, y cómo puede variar la morfología de la costa y las especies (tanto animales como vegetales) según la absorción y modificación del oleaje.

Energía undimotriz a nivel nacional

En Argentina, alumnos y docentes de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN) han constituido el Grupo de Investigación “Proyecto Undimotriz”, con el objetivo de diseñar y construir un dispositivo capaz de aprovechar este recurso.

Similar a otros emprendimientos que se realizan en diversas partes del mundo, si el proyecto logra alcanzar la etapa industrial será de gran importancia para que el país logre su meta en materia de energías renovables, hacia 2020.

Datos internacionales, revelaron que en el litoral oceánico argentino la potencia promedio se encuentra entre los 30 y 100 KW/h por metro lineal de ola, y las mayores olas se encuentran al Sur y Sudeste de la Isla Grande de Tierra del Fuego (donde la altura promedio que oscila entre los 1,75 y 2 metros).

Sin embargo, la fase experimental del prototipo se instalaría en la costa de Mar del Plata, donde el promedio de olas es de 1,2 metros y una profundidad de entre 5 y 10 metros.

La proximidad con la ciudad de Buenos Aires y la logística que puede brindar el Centro de Estudios Mar del Plata de la UTN, que también realiza investigaciones afines al quehacer marítimo, beneficiaría al desarrollo del proyecto.

Sobre los dispositivos a implementar, el ingeniero y director del proyecto Mario Pelissero afirmó que “el diseño básico es muy simple: consta de un cuerpo fijo donde se aloja el sistema electromecánico unido a un par de brazos de palanca que en su extremo tienen adosada cada uno una boya. Las boyas capturan la energía del movimiento de las ondas marinas que se trasmite por medio del brazo de palanca al sistema electromecánico donde se genera la corriente eléctrica”.

El mecanismo podría flotar tanto en la superficie (boya), como ubicarse semi-sumergido; y el posterior traslado de la electricidad se realizaría mediante una red de transmisión submarina hasta la costa, donde se ubicaría la estación de transformación y distribución de la corriente eléctrica.

Con respecto a la potencia de generación, Pelissero explicó que, “tomando como dato medio una potencia de 70 KW y considerando que el dispositivo pueda abarcar un metro de la ola, se podría obtener una potencia cercana a los 50 KW por unidad productiva”.

En la actualidad, el equipo de trabajo está abocado al aspecto mecánico del dispositivo, es decir, a resolver cómo se va a lograr captar la energía de las ondas.

Por lo pronto, el primer parque undimotriz de Latinoamérica se construirá en la localidad mexicana de Baja California y se espera que comience a generar electricidad a fines de este año.

Así, la energía undimotriz -limpia, renovable e inagotable- demuestra que el futuro de la energía está en las olas.

 

Por Marcela Troncatti Castillo

redacción_marcela@eco2site.com

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