Investigadores de la UTN Buenos Aires desarrollan un equipo para transformar la energía undimotriz en energía eléctrica. Es un proyecto pionero en el país que busca usar un recurso renovable abundante y apostar a la fabricación nacional.

Agencia TSS – Quienes hayan tenido la oportunidad de meterse aunque sea una vez al mar conocen la fuerza de sus olas. Te empujan. Te giran. Te pasean. Y después de un rato, sin saber cómo, uno termina a varios metros de distancia del lugar en el que dejó sus ojotas. Además de proveer un pasatiempo divertido, esa capacidad que poseen las olas y las ondas del mar para, por ejemplo, hacer oscilar las toneladas de acero de un transatlántico, conocida como energía undimotriz, puede aprovecharse para obtener energía eléctrica. ¿Cómo? Es algo que ingenieros y científicos de todo el mundo están investigando desde mediados del siglo XX.

Sin embargo, los proyectos para el aprovechamiento de la energía undimotriz a gran escala comenzaron a tomar mayor impulso en la década del ‘70, luego de la gran crisis petrolera que obligó a una búsqueda de fuentes renovables de energía. Actualmente, hay algunos emprendimientos en funcionamiento, especialmente en países con importante tradición marina como Dinamarca, Noruega, España y Portugal. También, en 2013, se instaló una planta piloto en el puerto brasilero de Pecem. De todos modos, si bien se cuentan casi mil propuestas patentadas en el mundo, la mayoría todavía se encuentra en estado incipiente.

En la Argentina, el equipo pionero de investigación es el Grupo Undimotriz de la Facultad Regional Buenos Aires de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN BA). Se trata de un grupo interdisciplinario de investigadores que está desarrollando un dispositivo para transformar la energía undimotriz en energía eléctrica. En este momento, están finalizando el prototipo a escala 1:10 (diez veces más chico), paso previo a la construcción del equipo final, el cual se instalará en la escollera del puerto de Quequén, provincia de Buenos Aires.

El Grupo Undimotriz de la Facultad Regional Buenos Aires de la Universidad Tecnológica Nacional esta finalizando
el prototipo a escala 1:10, paso previo a la construcción del equipo final.
“Vamos a ensayar este prototipo en un canal de olas del Instituto Nacional del Agua. Con los datos que obtengamos, vamos a validar una simulación que tenemos hecha para saber cómo se comportaría el equipo en determinadas condiciones de oleaje�, cuenta a TSS el ingeniero Alejandro Haim, quien empezó a investigar el aprovechamiento de la energía undimotriz a raíz de sus tesis de grado, hace unos seis años.

El dispositivo está constituido por un cuerpo cilíndrico donde se aloja el sistema electromecánico, unido a dos brazos de palanca que tienen una boya adosada en su extremo. “Las boyas flotan pero también tienen su propio peso. Entonces, cuando la ola atraviesa el dispositivo, la boya va a tender a subir, y cuando la ola se va, va a tender a bajar por peso propio. Es jugar con el empuje y la gravedad�, resume Haim. “A este movimiento vertical, que en realidad es un movimiento senoidal, porque va para un lado y para el otro, nosotros mecánicamente hacemos que gire siempre para el mismo lado y de manera constante�.

Ese movimiento acciona un generador de energía eléctrica, que se trasladará hacia la costa mediante un cableado, hasta una estación transformadora y distribuidora de energía. En el caso del prototipo, a modo de demostración del funcionamiento del dispositivo, los cables que salen del generador están conectados a una cajita que contiene unos pequeños leds que se prenden al mover las palancas. “El generador es un desarrollo argentino pero la empresa que lo hace lo manda a fabricar a China porque es más barato. Por ahora, colocamos éste por una cuestión de comodidad y rapidez, pero la idea es hacer un equipo factible de ser construido en nuestro país, con una tecnología que manejemos nosotros y que no tengamos que recurrir a externos�, enfatiza el ingeniero Mario Pelissero, director del proyecto. “Además, esto, así como está, es una caja cerrada y me gustaría que fuera algo más abierto, porque estamos en una universidad, tenemos que difundir todo lo que estamos haciendo para que los alumnos puedan interpretar el mecanismo, estudiarlo y mejorarlo�.

Por su parte, las boyas del prototipo están hechas de madera y pesan 5 kilos, pero a escala real serán de acero naval, huecas y rellenas con poliuretano expandido. Pesarán 10 toneladas cada una y medirán 3 metros de diámetro, mientras que los brazos tendrán unos 7 metros de largo. El dispositivo tendrá una potencia de 40 kilovatios y se instalará en la escollera de Quequén, lugar elegido por tener las mejores condiciones desde el punto de vista técnico, económico y energético.

El dispositivo tendrá una potencia de 40 kilovatios y se instalará en la escollera de Quequén.
“Buscamos una instalación que esté hecha en el medio del mar y que pase detrás de la rompiente de la ola, porque nuestro equipo no aprovecha la ola sino la onda�, indica Haim. “Además, hay una central termoeléctrica muy cerca de la escollera, así que ya tendríamos una estructura para la generación de energía eléctrica que acompañaría al sistema. Por otro lado, si tenemos que realizar una obra civil para un solo dispositivo nos va a salir más cara la obra que el equipo. En cambio, para muchos equipos, ahí sí se equiparan los costos�.

Con respecto a la vida útil del artefacto, Pelissero estima: “Yo diría que va a ser bastante prolongada, unos 20 años, porque no va a estar en contacto directo con el agua, sino con el aire marino. Así que con un mantenimiento mínimo, algún sistema convencional de protección de materiales ferrosos, va a ser suficiente. Creo que el reemplazo va a estar dado por una tecnología superior y no por un desgaste de los materiales�.

El paso siguiente, entonces, es hacer el ensayo del prototipo en marzo o abril próximos. Luego, se abocarán a la estimación de costos del equipo a escala real. Además de los especialistas de la UTN (hay integrantes de casi todas las ingenierías de la Facultad: mecánica, química, civil, eléctrica, electrónica, sistemas y naval), el equipo cuenta con la colaboración externa de una oceanógrafa y de dos profesionales de la Armada Argentina. También, se encuentran en vías de firmar un convenio de trabajo con la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, por un lado, y con la Universidad colombiana de La Guajira, por el otro.

“Nuestro primer objetivo es desarrollar la tecnología, después demostrar que es confiable y, por último, poder aportar energía eléctrica, realizando exportaciones aisladas o directamente al sistema interconectado internacional�, señala Haim. “Si bien al primer equipo lo vamos a instalar en Quequén, la idea es que se pueda armar un parque con varios dispositivos en cualquier lugar de la Argentina. Eso lo decidirá el Estado o las empresas que estén involucradas en función de las necesidades que haya, pero en cualquier lugar del mar argentino se puede poner�, asegura.

Por Nadia Luna

Fuente: Universidad Nacional de San Martín

http://www.unsam.edu.ar/tss/al-mar-se-le-prendio-la-lamparita/

Los océanos de todo el mundo constituyen una fuente inagotable de energía. El mar argentino, particularmente, resulta un escenario ideal para la energía undimotriz, debido principalmente a la presencia constante de vientos. Este proyecto, pionero en el país, está siendo desarrollado por ingenieros de la UTN.

Foto: http://www.innovar.gob.ar

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 “limpiaâ€� 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.

Fuente : CTyS

http://www.ctys.com.ar/index.php?idPage=20&idArticulo=800