Dispositivo de bajo coste y duradero para aprovechar la energía undimotriz

Las olas oceánicas poseen una enorme cantidad de energía que, de aprovecharse, podría suplir las necesidades de electricidad mundiales. No obstante, este tipo de generación eléctrica presenta aún ciertas desventajas que obstaculizan su viabilidad económica. Las construcciones marinas actuales son caras y resulta complicado construir un dispositivo lo suficientemente sólido como para que sobreviva al duro entorno oceánico.

Una nueva tecnología undimotriz desarrollada gracias a la financiación europea otorgada a los proyectos POLYWEC y WETFEET se propone superar estos obstáculos. Un equipo europeo de ingenieros que trabaja en estos proyectos creó un dispositivo duradero que podría contribuir a generar electricidad a bajo coste para miles de hogares en los próximos años. Su investigación se ha publicado en la revista «Proceedings of the Royal Society A».

En su trabajo, los ingenieros proponen un sistema de conversión de energía equipado con un dispositivo innovador de toma de fuerza electrostático denominado generador elastómero dieléctrico (DEG, por sus siglas en inglés). El DEG cuesta menos que los diseños convencionales y ninguna de sus piezas rueda o se desliza. Además, está fabricado con materiales blandos de bajo coste resistentes a los elementos y capaces de soportar el duro entorno marino, a diferencia de los generadores electromagnéticos de acero actuales.

Funcionamiento del mecanismo generador

El DEG emplea membranas de goma flexibles y se instala en la parte superior de un cilindro vertical por el que el agua sube y baja al compás de las olas. Al introducirse el agua en el cilindro, el aire atrapado empuja hacia arriba y expande la membrana. Cuando la ola pasa, el nivel del agua desciende en el cilindro y se comprime la membrana. La goma de la membrana contiene material dieléctrico que genera voltaje al expandirse y comprimirse y de este modo produce electricidad. La electricidad generada se transporta para su venta a través de cables submarinos.

El diseño del DEG se creó para que pueda instalarse en sistemas energéticos oceánicos preexistentes. Según el profesor David Ingram de la Universidad de Edimburgo las turbinas de aire y las columnas de agua oscilantes de los sistemas actuales podrían sustituirse por la membrana de goma dieléctrica. «Se prescinde de un componente considerablemente complejo del conjunto electromecánico para sustituirlo por una lámina de goma y un conjunto relativamente sofisticado de electrónica de potencia lo cual facilita el mantenimiento» declaró en una noticia publicada en el sitio web de «Institution of Mechanical Engineers».

Una versión reducida del sistema se probó en el centro de investigación sobre energía oceánica FloWave de la Universidad de Edimburgo, socia de ambos proyectos. Los experimentos mostraron que un dispositivo a tamaño real podría generar el equivalente a 500 kWh, electricidad suficiente para alimentar cien hogares. Los ingenieros al cargo creen que durante los próximos decenios se podrían instalar múltiples dispositivos de bajo coste y fáciles de mantener en aguas escocesas. «La energía undimotriz es un recurso potencialmente valioso para la costa de Escocia y el desarrollo de sistemas capaces de controlarla podría resultar útil en el futuro para producir energía limpia para las nuevas generaciones», concluyó el profesor Ingram.

POLYWEC (New mechanisms and concepts for exploiting electroactive Polymers for Wave Energy Conversion) y WETFEET (Wave Energy Transition to Future by Evolution of Engineering and Technology) ya han concluido. POLYWEC se propuso desarrollar metodologías y modelos de energía undimotriz innovadores. WETFEET se creó para identificar y desarrollar componentes, sistemas y procesos con los que mejorar el sector de la energía undimotriz.

Para más información, consulte:
Sitio web de POLYWEC
Sitio web de WETFEET