Un nuevo prototipo de turbina dual puede duplicar la energía obtenida de las olas del océano, un avance que finalmente podría convertir la energía de las olas en una alternativa renovable viable.
El potencial sin explotar de la energía de las olas del océano es enorme: se ha estimado que el poder de las olas costeras en todo el mundo cada año es equivalente a la producción anual de electricidad mundial.
Pero los desafíos de desarrollar tecnologías que puedan extraer de manera eficiente esa energía natural y resistir el duro entorno oceánico han mantenido a la energía de las olas estancada en la etapa experimental.
Ahora, un equipo de investigación dirigido por la Universidad RMIT ha creado un convertidor de energía de las olas que es dos veces más eficiente en la recolección de energía que cualquier tecnología similar desarrollada hasta la fecha.
La innovación, publicada en la revista Applied Energy, se basa en un diseño de turbina dual pionero en el mundo.
El investigador principal, el profesor Xu Wang, dijo que la energía de las olas es una de las fuentes más prometedoras de energía limpia, confiable y renovable.
«Si bien la energía eólica y solar dominan el mercado de las energías renovables, sólo están disponibles entre un 20% y un 30% del tiempo», dijo Wang. «La energía de las olas está disponible el 90% del tiempo en promedio y la potencia potencial contenida en las olas en alta mar es inmensa.
«Nuestra tecnología prototipo supera algunos de los desafíos técnicos clave que han estado frenando a la industria de la energía de las olas para un despliegue a gran escala. Con un mayor desarrollo, esperamos que esta tecnología pueda ser la base para una nueva y próspera industria de energía renovable que brinde enormes beneficios ambientales y económicos».
Uno de los enfoques experimentales más populares es recolectar la energía de las olas a través de un convertidor tipo boya conocido como «absorbedor puntual», que es ideal para ubicaciones en alta mar.
Esta tecnología, que recolecta energía del movimiento ascendente y descendente de las olas, es generalmente rentable de fabricar e instalar.
Pero debe sincronizarse con precisión con el movimiento de las olas entrantes para recolectar la energía de manera eficiente. Esto generalmente implica una serie de sensores, actuadores y procesadores de control, lo que agrega complejidad al sistema que puede causar un rendimiento deficiente, así como problemas de confiabilidad y mantenimiento.
El prototipo creado por RMIT no necesita tecnología de sincronización especial, ya que el dispositivo flota naturalmente hacia arriba y hacia abajo con el oleaje de la ola.
«Al estar siempre sincronizados con el movimiento de las olas, podemos maximizar la energía que se cosecha», dijo Wang. «Combinado con nuestras exclusivas ruedas de turbina dual contrarrotantes, este prototipo puede duplicar la potencia de salida obtenida de las olas del océano, en comparación con otras tecnologías experimentales de absorción puntual».
El dispositivo simple y económico ha sido desarrollado por investigadores de ingeniería de RMIT en colaboración con investigadores de la Universidad de Beihang en China.
Dos ruedas de turbina, que se apilan una encima de la otra y giran en direcciones opuestas, están conectadas a un generador a través de ejes y un sistema de transmisión accionado por polea de correa.
El generador se coloca dentro de una boya por encima de la línea de flotación para mantenerlo fuera del agua de mar corrosiva y prolongar la vida útil del dispositivo.
El prototipo ha sido probado con éxito a escala de laboratorio y el equipo de investigación está dispuesto a colaborar con socios de la industria para probar un modelo a gran escala y trabajar hacia la viabilidad comercial.
«Sabemos que funciona en nuestros laboratorios, por lo que los próximos pasos son escalar esta tecnología y probarla en un tanque o en condiciones reales del océano», dijo Wang.
«Aprovechar nuestro recurso de energía de las olas no solo podría ayudarnos a reducir las emisiones de carbono y crear nuevos empleos de energía verde, sino que también tiene un gran potencial para abordar otros problemas ambientales. Por ejemplo, a medida que aumenta la frecuencia de la sequía, la energía de las olas podría utilizarse para alimentar plantas de desalinización neutras en carbono y suministrar agua dulce para la industria agrícola, una adaptación inteligente al desafío de un clima cambiante».
