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Académicos y estudiantes reproducen el fenómeno de la Bufadora para convertir la energía producida del oleaje en electricidad, en el Laboratorio de Costas y Puertos del Instituto de Ingeniería de la UNAM
Mientras que las tecnologías utilizadas para convertir la energía proveniente del sol, el viento y la biomasa en electricidad han sido ampliamente desarrolladas, las tecnologías existentes para la conversión de energías oceánicas han tenido un menor auge, sin embargo, se encuentran en una etapa de crecimiento vigoroso. Investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y del Instituto Politécnico Nacional (IPN) mencionan que en la actualidad más de un millar de dispositivos patentados se han creado con el objetivo de reducir la dependencia humana de los hidrocarburos como combustible. De todos los conceptos, filosofías y dispositivos existentes relacionados con la energía marina, una veintena destaca por su simplicidad, la inversión que implican y su practicidad para la que fueron creados: tales como los dispositivos de Dragón Wave, PS Frog Mk5 y Pelamis, entre otros. Las tecnologías usadas para generar este tipo de energía se concentran en la transformación de olas, corrientes y mareas costeras, así como de la conversión de la energía contenida en gradientes térmicos, gradientes de salinidad, corrientes oceánicas y de las estaciones de energía híbridas. Los especialistas señalan que una gran ventaja de la utilización de fuentes marinas de energía es que son muy predecibles, ya que dependen de las condiciones estacionales o climáticas que son descifrables. Por otro lado, indican que su principal desventaja es que la mayoría de los recursos oceánicos (así como la mayoría de las fuentes de energía renovable) en el corto y largo plazo presentan fluctuaciones y variabilidad, que hace que la electricidad generada a partir de estas fuentes presente problemas de conexión. Otros desafíos que también deben resolverse es la reducción de la calidad, estabilidad, fiabilidad y potencia de la conversión de los sistemas de los que se alimentan. Asimismo es común que los picos en la oferta y la demanda no se produzcan simultáneamente. Electricidad proveniente del oleaje Siguiendo la tendencia de dejar la dependencia de los hidrocarburos y optar por energías renovables, en el generador de olas del Laboratorio de Costas y Puertos del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM, el especialista Rodolfo Silva Casarín reproduce un modelo para convertir la energía del oleaje en electricidad. “Nos inspiramos en la naturaleza para utilizar las energías alternativas. El reto es, más allá de tener una patente, lograr que este método se utilice en el país, pues hay muchas regiones con grandes emisiones de energía que se pueden aprovechar”, destacó. Explicó que en las inmediaciones de Ensenada, Baja California, es frecuente visitar un mirador para observar un fenómeno conocido como La Bufadora (consistente en el choque de las olas contra una cueva o chimenea marina), que genera un chorro de agua que se eleva a más de 10 metros y produce un rugido característico. De cinética a eléctrica Con la observación de fenómenos naturales, Silva Casarín y su grupo de investigación, conformado principalmente por alumnos, se percataron que en Ensenada –incluso si no se observan grandes olas– cada cierto tiempo llega una ola que entra en una especie de cueva marina, desde donde el agua se proyecta de 10 a 15 metros de altura, con gran energía. El académico adscrito al Departamento de Ingeniería Hidráulica del II, detalló que la idea fue reproducir ese fenómeno en el laboratorio y poner una turbina con su generador para convertir la energía en electricidad. “La energía que se produce de la ola al chocar con la cueva es cinética y se emite como un chorro de agua hacia arriba. Al replicar el fenómeno ponemos cerca del chorro una turbina tipo Pelton que se empieza a mover y, con ayuda de un generador, aprovechamos la energía eléctrica”. La Pelton es una de las turbinas hidráulicas más eficientes para este tipo de fenómenos; se trata de una turbomáquina motora de flujo transversal, con forma de rueda o rotor y cucharas en todo su exterior, diseñadas para convertir la energía de chorro de agua que incide sobre ellas. Las olas del océano tienen una alta densidad de energía e incertidumbres de predicción bajos, que son los principales puntos fuertes de esta fuente de energía, lo que sugiere que la electricidad producida puede ser utilizada para la generación de combustibles secundarios o como insumos para la ESS. Como una tuba Para trasladar el proceso de La Bufadora al laboratorio, el doctor en ingeniería hidráulica y su grupo de trabajo simplificaron el mecanismo y descubrieron que es semejante al funcionamiento de una tuba, instrumento musical que utiliza poca energía de viento para magnificar el sonido. Como ocurre en éste, al chocar la ola con la cueva el agua resopla o “bufa”, de ahí su nombre. Silva Casarín mencionó que con la ayuda de colegas de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Aragón se reprodujo una tuba con fibra de vidrio y se observó que al llegar el oleaje (generado en canales especiales que tienen en el laboratorio para ese fin) se produjo el chorro, el cual se dirigió a la turbina Pelton; entonces ésta se mueve y convierte la energía en electricidad. Un reto de las energías marinas es que su aprovechamiento no coincide con su demanda, “por eso iniciamos una colaboración con investigadores de la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas (ESIQIE) del IPN, quienes desarrollaron una celda de hidrógeno para almacenar la energía en una especie de pila o acumulador, que permite utilizarla en el momento más conveniente”, dijo. Finalmente, Silva Casarín reiteró que el objetivo central de esta investigación es ir más allá de una patente y que se aplique en algún sitio del país.
