Diseñan un dispositivo para transformar la energía del mar en electricidad

Agencia CTyS (Nadia Luna) - Para muchos, las olas y el viento componen la fórmula clásica que remite a playa, arena y mar. Pero esta dupla energética significa mucho más que un paisaje vacacional. Se trata nada menos que de los ingredientes esenciales de una fuente de energía “limpia” y renovable que aún no está demasiado afianzada alrededor del mundo: la energía undimotriz.

Un grupo interdisciplinario de ingenieros de la Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Buenos Aires (UTN-FRBA) está trabajando en un dispositivo electromecánico capaz de transformar la energía undimotriz, proveniente de las ondas del mar, en energía eléctrica.

La idea es generar una tecnología que sea viable tanto técnica como económicamente, y que ocasione el menor impacto ambiental. En este momento, los investigadores están terminando de construir un primer prototipo. El objetivo final es crear parques acuáticos para abastecer a poblaciones de la costa patagónica alejadas de la red de tendido eléctrico.

“Este proyecto se inició hace tres años con la inquietud del Ing. Alejandro Haim (que en ese momento era alumno) de aprovechar el recurso oceánico que había vislumbrado al observar el impacto que nos produce una ola cuando estamos en la playa”, cuenta a la Agencia CTyS el Ing. Químico Mario Pelissero, director de la investigación.

La energía undimotriz es una fuente renovable y ecológica de alto potencial: es cinco veces más concentrada que la eólica y 30 veces más que la solar. Pero además, la costa patagónica resulta un escenario óptimo debido a la escasa profundidad del lecho marino y la presencia constante de vientos.

Este es el primer grupo universitario del país abocado al desarrollo de esta fuente de energía. El año pasado, el proyecto recibió el primer premio en la Categoría Producto Innovador en INNOVAR 2010, el Concurso Nacional de Innovaciones organizado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Nación.

¿Qué es la energía undimotriz?

Actualmente, alrededor del 94% de la producción mundial de energía proviene de fuentes no renovables, como el petróleo, gas y carbón. Esto deriva inevitablemente en una gradual disminución de dichos combustibles y en la consecuente necesidad de buscar energías alternativas para reemplazarlos, necesidad intensificada debido al daño medioambiental que genera su uso.

Por su parte, los océanos proveen energía de dos maneras: a partir de las mareas (mareomotriz), que es la más afianzada; y a partir de las ondas (undimotriz), que es más reciente, aunque se conoce el caso de Japón donde, en la década de 1930, se utilizaron equipos que tomaban la energía undimotriz para la iluminación de boyas marinas.

El término undimotriz se aplica tanto a las ondas marinas en zonas alejadas y medianamente cercanas a la costa (off y middle shore) como a las olas de la franja costera (on shore).

“Hay toda una línea de investigación que trata de captar esta energía on shore. Desde el punto de vista de su captación, siempre es mejor apoyarse sobre el suelo”, explica el Ing. Pelissero. “Pero nuestra idea es tratar de aprovechar el fenómeno en una posición middle y off shore, porque no queremos impactar negativamente sobre la costa”.

¿Pero cómo se origina la energía undimotriz? El sol calienta grandes masas de aire, lo que provoca diferencias de densidad y de presión. Y las variaciones de presión, a su vez, generan el fenómeno de los vientos, que son los encargados de ejercer una fuerza sobre las superficies oceánicas, acumulando su energía en forma de ondas marinas.

El mar argentino: un escenario ideal

En el caso de la patagonia argentina, es posible contar con un suministro continuo de energía debido a la regularidad y la intensidad de los vientos. De todos modos, las ondas marinas son capaces de transportar su energía cientos de kilómetros, por lo que su disponibilidad no depende exclusivamente de la existencia del viento en el lugar de captación.

“Nuestros recursos eólicos en la patagonia son muy buenos”, asegura el director del proyecto. “Lo virtuoso de esto es que, en general, el mar argentino tiene una suave pendiente y en las zonas previstas para la captación no tiene demasiada profundidad. Esto mejora el ordenamiento y la dirección de las ondas, y permite la fijación de los dispositivos sin mayores dificultades técnicas”, precisa.

Según información que pudo recabar el grupo de investigadores, la potencia latente en nuestro litoral marítimo se encuentra entre los 30 y 100 KW por metro de frente de onda. Además, la densidad energética del recurso undimotriz (es decir, la capacidad de almacenamiento de la energía) es cinco veces mayor que la del viento y treinta veces mayor que la del sol.

Del prototipo al parque acuático

“En Argentina es la primera experiencia de manera académica”, se enorgullece Pelissero, al tiempo que agrega que “tampoco hay muchas experiencias en el mundo”. El diseño del dispositivo es simple. Está constituido por un cuerpo donde se aloja el sistema electromecánico, unido a un par de brazos de palanca. En su extremo, cada uno de estos brazos tiene adosada una boya, que son las que van a capturar la energía del movimiento ondular del mar.

La energía capturada, entonces, se trasmite por medio de los brazos de palanca al sistema electromecánico, donde se genera la corriente eléctrica que será transmitida de forma soterrada hacia la costa.

Los investigadores están finalizando la construcción de un prototipo (en vías de patentamiento) que se pondrá a prueba en una pileta para ensayos de náutica. Luego, se trasladará la experiencia adquirida a un dispositivo a escala 1:20, que permitirá ajustar los parámetros de diseño para construir el modelo a escala real.

“Estamos buscando información para ubicar estos dispositivos en lugares en los que podamos aprovechar la máxima capacidad de las ondas y a una distancia de unos cuatro kilómetros de la costa. A esa distancia el impacto visual es casi nulo”, remarca el investigador.

Además, tanto los materiales de construcción como las pinturas y los productos lubricantes deberán pasar por controles de calidad que certifiquen que se encuentran dentro de las normas ambientales.

El planteo para el diseño del prototipo experimental se realizó proponiendo a la costa de la Ciudad de Mar del Plata como escenario. Este sitio resulta conveniente por la proximidad a la ciudad de Buenos Aires y la logística que puede brindar tanto la Universidad Nacional de Mar del Plata como la delegación de la Universidad Tecnológica Nacional.

“Nuestra intención en el futuro es generar parques con dispositivos. Para una ciudad media de alrededor de 100 casas, sería un parque con 20 o 30 dispositivos”, calcula Pelissero. Los parques estarían ubicados a distancias medias de la costa y el traslado de la energía se realizaría mediante un cableado submarino hasta la estación de transformación y distribución de la corriente eléctrica.

El grupo interdisciplinario de la UTN-FRBA está constituido por ingenieros y estudiantes de distintas especialidades como mecánica, civil, electrónica, química, industrial, eléctrica y electromecánica, dirigidos por el Ing. Pelissero y coordinados por el Ing. Alejandro Haim.