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Japón prueba en el océano una gigantesca turbina para aprovechar su 'ilimitada' energía

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Inmersión de la turbina Kairyu
Inmersión de la turbina Kairyu

Llamada Kairyu, pesa 330 toneladas

En las profundidades de las olas hay una fuente de energía muy diferente a cualquier otra. Para aprovecharla, los ingenieros japoneses han construido un verdadero leviatán, una bestia capaz de resistir las más fuertes corrientes oceánicas para transformar su flujo en un suministro de electricidad prácticamente ilimitado.

Ishikawajima-Harima Heavy Industries, ahora conocida simplemente como IHI Corporation, ha estado jugando con la tecnología durante más de una década, asociándose en 2017 con New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) para poner a prueba sus diseños.

En febrero, el proyecto superó un hito importante con la finalización exitosa de una prueba de campo de tres años y medio en las aguas de la costa suroeste de Japón.

El prototipo de 330 toneladas se llama Kairyu [PDF], una palabra que se traduce más o menos como 'corriente oceánica'. Su estructura consta de un fuselaje de 20 metros (66 pies) de largo flanqueado por un par de cilindros de tamaño similar, cada uno de los cuales alberga un sistema de generación de energía conectado a una pala de turbina de 11 metros de largo.

Cuando está atado al fondo del océano por una línea de anclaje y cables de alimentación, el dispositivo puede orientarse para encontrar la posición más eficiente para generar energía a partir del empuje de una corriente de aguas profundas y canalizarla hacia una red.

Japón es un país que depende en gran medida de la importación de combustibles fósiles para generar una cantidad significativa de su energía. Con el sentimiento público agriándose hacia la energía nuclear a raíz del desastre nuclear de Fukushima en 2011, Japón está motivado para utilizar su destreza tecnológica para aprovechar las fuentes de energía renovable.

Desafortunadamente, el montañoso archipiélago japonés ofrece pocas posibilidades para vastos bosques de turbinas eólicas o campos de paneles solares. Con una ubicación lejos de los países vecinos, también hay menos oportunidades de equilibrar las fluctuaciones de las energías renovables a través del comercio de energía.

corriente KuroshioImagen derecha: Corriente de Kuroshio en el archipiélago Tokara

Una cosa que la nación tiene son vastas extensiones de agua costera. Al este, el océano se arremolina bajo la fuerza del giro del Pacífico Norte. Donde el giro se encuentra con Japón, se canaliza hacia un flujo relativamente fuerte llamado corriente de Kuroshio.

IHI estima que si se pudiera aprovechar la energía presente en la corriente, sería factible generar alrededor de 205 gigavatios de electricidad, una cantidad que, según afirma, está en el mismo estadio que la generación de energía actual del país.

Esa enorme cantidad de potencial en los tumultuosos movimientos del océano es también lo que hace que sea tan difícil de usar como fuente de energía. Las aguas que fluyen más rápido están cerca de la superficie, que también es donde los tifones pueden destruir fácilmente las centrales eléctricas.

Kairyu fue diseñado para flotar aproximadamente 50 metros por debajo de las olas; mientras flota hacia la superficie, la resistencia creada proporciona el par necesario en las turbinas. Cada una de las cuchillas también gira en una dirección opuesta, manteniendo el dispositivo relativamente estable.

Diagrama conceptual de Kairyu

Imagen: Diagrama conceptual de la turbina de corriente oceánica de tipo flotante

En un flujo de dos a cuatro nudos (alrededor de uno a dos metros por segundo), se descubrió que Kairyu era capaz de producir un total de 100 kilovatios de potencia.

En comparación con los 3,6 megavatios de una turbina eólica marina promedio, pueden parecer pequeñas chispas. Pero con el éxito demostrado en resistir lo que la naturaleza puede arrojarle, Kairyu pronto podría tener un monstruoso hermano que balancee turbinas de 20 metros de largo para generar unos más respetables 2 megavatios.

Kairyu demo

Imagen: Descripción general de Kairyu (sistema de demostración de clase de 100 kW)

Si todo sale según lo planeado, podríamos ver una granja de generadores de energía alimentando electricidad a la red en algún momento de la próxima década. Queda por ver si Kairyu puede escalar.

A pesar del gran interés en esta reserva de energía renovable relativamente infrautilizada, los intentos de extraer vatios de las mareas, las olas y las corrientes del océano abierto generalmente terminan en fracaso. Altos costos de ingeniería, limitaciones ambientales, proximidad de las áreas costeras a la red... deben superarse todo tipo de desafíos para llevar a cabo proyectos como este.

Si IHI Corp. puede superarlos, se pueden cosechar beneficios del tamaño de un kaiju, ya que la energía oceánica podría proporcionar entre el 40 y el 70 por ciento de las necesidades energéticas de Japón.

Con los avances en la ciencia de los materiales y una mejor comprensión del medio ambiente marino, alguien está obligado a superar la letanía de problemas para aprovechar el vasto suministro de energía del océano.

Imagen de cabecera: Inmersión de la turbina de corriente oceánica Kairyu.

Etiquetas: TurbinaEléctricaCorriente marina

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