Si echamos un vistazo al peso de las energías renovables en la generación de energía (por ejemplo, en Europa), encontraremos que algunas, como la eólica y la solar, son las que llevan la delantera mientras que otras tienen un aporte nominal: este es el caso de unidad de ondamejor conocida como energía de las olas. Sí, el recurso está para aprovecharlo (y en algunos lugares como la costa cantábrica para regalar y regalar), pero una cosa es surfear y otra obtener energía.
Porque las olas que llegan esta mañana a la boya no tienen nada que ver con las que lo hacen por la tarde: otra altura, otro ritmo, otra dirección… es parte del encanto del surf pero también es una pesadilla conseguir electricidad. La onda funciona, pero es impredecible y no constante, lo que reduce la eficiencia. Así que Takahito Iida, investigador del Departamento de Arquitectura Naval e Ingeniería Oceánica de la Universidad de Osaka, ha encontrado una solución a ese problema que ha publicado en la Revista de Mecánica de Fluidos: un volante giratorio.
la invencion. El dispositivo se llama GWEC (Gyroscopic Wave Energy Converter). La idea en esencia es un volante giratorio dentro de una boya flotante que permite extraer la máxima energía de las olas independientemente de su frecuencia.
No sigue el movimiento de las olas, sino que lo convierte en una rotación perpendicular que acciona un generador. El truco consiste en ajustar la velocidad de rotación del volante en tiempo real: de esta forma el sistema se adapta al mar en lugar de esperar a que el mar se adapte a las condiciones ideales del dispositivo.
¿Por qué es importante?. Porque la energía de las olas sigue siendo la eterna promesa de la energía y los océanos Cubren el 71% de la Tierra.acumulando una gran cantidad de energía. Todos los sistemas anteriores fallaron en algo: están optimizados para la frecuencia de resonancia, una única y específica. En ese momento alcanza su máxima eficiencia del 50%, lo máximo que permite la física. El GWEC de Iida es capaz de mantenerlo en toda la banda de frecuencia.
Contexto. El momento para publicar el artículo no podría ser mejor: el precio del petróleo supera los 100 dólares el barril y japon 95% importa propia en Oriente Medio, por lo que es urgente buscar alternativas.
La idea básica no es nueva, la novedad es saber controlarlo para que rinda al máximo sin importar el mar. De hecho, el concepto fue patentado en 1981 por los ingenieros Laithwaite y Salter y desde entonces se han probado prototipos en japon, España y Italia. Lo que nadie había hecho hasta ahora es un análisis teórico completo que explique cómo «sintonizar» el sistema en cualquier condición de onda.
¿Cómo lo haces?. Iida desarrolla por primera vez las ecuaciones completas de todo el sistema, incluidas las ondas, la plataforma y el giroscopio, y también identifica los parámetros de control óptimos (la rigidez del generador, su amortiguación y la velocidad del volante). Asimismo, demuestra que con el sistema bien ajustado, el sistema puede alcanzar el límite físico teórico de absorción de energía: exactamente la mitad de la energía transportada por cada onda.
¿Por qué la mitad? Una onda que llega a un cuerpo simétrico se divide en partes iguales entre componentes simétricas y asimétricas. Un dispositivo con un solo tipo de movimiento sólo puede capturar el componente asimétrico. Ojo, no es que no se pueda absorber más, pero sería necesario tener geometrías asimétricas (como la pato salado) o sistemas más complejos.
Si, pero. Iida ha probado su dispositivo y sus ecuaciones a escala de laboratorio, donde la práctica se ha ajustado a la teoría, pero sigue siendo un dispositivo en condiciones controladas. El siguiente paso declarado son las pruebas con un modelo físico en el canal de ondas de la Universidad de Osaka.
Además, existen otras limitaciones como que sólo funciona con ondas pequeñas (si las ondas crecen, la física deja de ser lineal), lo que reduce su eficiencia. El autor es claro: el rango válido de amplitud es demasiado pequeño para un uso real. Asimismo, las pérdidas mecánicas aún no se han cuantificado.
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Portada | jeremy obispo y David Edelstein
