Turbinas que giran en sentido contrario extraen el doble de energía de las olas del océano

energía de las olas

Podría convertir la energía undimotriz en una alternativa renovable viable

Científicos del RMIT de Australia que investigan el enorme potencial sin explotar de la energía de las olas han ideado un novedoso diseño para un convertidor que, según dicen, funciona con una eficiencia mucho mayor que las soluciones comparables, y que esperan que pueda abrir la puerta al uso comercial generalizado de la tecnología.

El prototipo del equipo emplea un novedoso diseño de doble turbina que evita algunos problemas técnicos comunes y en los primeros experimentos demostró ser capaz de recolectar el doble de energía de las olas que los actuales diseños.

La idea de capturar energía de las olas del océano ha existido durante siglos, y recientemente estamos comenzando a ver modernas máquinas diseñadas para estos fines que se lanzan a los mares en algunas formas interesantes. Esto incluye sistemas rotativos que extraen energía del movimiento vertical y horizontal, generadores con forma de espiráculo que capturan energía cuando las olas empujan el agua y el aire a través de cámaras de hormigón, y generadores con forma de calamar con brazos flotantes que suben y bajan con el movimiento de las olas.

Uno de los enfoques más comunes para aprovechar la energía de las olas se conoce como una boya de absorción puntual, que consiste en un dispositivo de flotación en la superficie que está atado al lecho marino. A medida que la boya se mueve hacia arriba y hacia abajo con las olas que pasan, impulsa un mecanismo convertidor de energía integrado en la correa parcialmente debajo de la superficie. Este podría ser un tren de transmisión con engranajes que utiliza el movimiento lineal para hacer girar un volante y generar energía, como se ve en algunos diseños experimentales.

Los científicos de RMIT utilizaron la boya de absorción puntual como punto de partida para su novedoso generador, que dicen aborda un par de problemas con los diseños convencionales. Para recolectar energía de manera eficiente, las boyas de absorción puntual generalmente necesitan usar sensores, actuadores y otros dispositivos electrónicos para sincronizarse con precisión con las ondas entrantes, pero esto las deja abiertas a problemas de mantenimiento y confiabilidad.

turbina dual

Imagen: Los científicos del RMIT han desarrollado un prototipo de convertidor de energía de las olas con un gran potencial

En lo que llaman un diseño de primicia mundial, los científicos evitaron todos estos sensores de sincronización y electrónica y optaron por un enfoque pasivo que hace que el dispositivo flote hacia arriba y hacia abajo con el oleaje de forma natural. Dos ruedas de turbina que están apiladas juntas hacia abajo giran en direcciones opuestas y se combinan para amplificar la energía que se transmite al generador.

Este generador está alojado dentro de una boya sobre la superficie para protegerlo de la corrosión, y está conectado a las turbinas giratorias a través de ejes y una transmisión por correa-polea. Las pruebas de este prototipo en el laboratorio mostraron que podría extraer el doble de energía de las olas del océano que otros diseños de absorbedores puntuales, al tiempo que promete un camino hacia adelante más simple y rentable.

esquema de la turbina dual

Imagen: Diagrama que muestra las características de un nuevo diseño de convertidor de energía undimotriz

"Al estar siempre sincronizados con el movimiento de las olas, podemos maximizar la energía que se recolecta", dice el investigador principal, el profesor Xu Wang. "Combinado con nuestras exclusivas ruedas de turbina dual contrarrotantes, este prototipo puede duplicar la potencia de salida obtenida de las olas del océano, en comparación con otras tecnologías experimentales de absorción puntual".

Los científicos esperan aprovechar ahora sus exitosas pruebas de laboratorio estudiando el rendimiento de una versión a gran escala en tanques y, finalmente, en el océano.

"Nuestra tecnología prototipo supera algunos de los desafíos técnicos clave que han estado frenando a la industria de la energía de las olas del despliegue a gran escala", dice Wang. "Con un mayor desarrollo, esperamos que esta tecnología pueda ser la base para una nueva y próspera industria de energía renovable que brinde enormes beneficios ambientales y económicos".

La investigación fue publicada en la revista Applied Energy: Study of a novel rotational speed amplified dual turbine wheel wave energy converter

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