Energía renovable a través de la tecnología pez

El lento movimiento de las corrientes oceánicas y fluviales puede ser una nueva, fiable y asequible fuente de energía alternativa. Los ingenieros de la Universidad de Michigan han diseñado un dispositivo llamado “vivace” que funciona como un pez, aprovechando las vibraciones en los flujos de las corrientes de manera limpia. Dando como resultado un potencial sistema generador de energía eléctrica continua renovable, sin que dañe el medio marino u ocasione impactos paisajísticos.

Vivace es el primer dispositivo conocido que puede aprovechar la energía de la mayoría de las corrientes de agua en todo el mundo, ya que trabaja en los flujos de movimientos más lento de 2 nudos (alrededor de 2 millas por hora). La mayoría de las corrientes del planeta Tierra tienen velocidades menores de 3 nudos. Para hacernos una idea, las turbinas y molinos de agua necesitan una media de 5 o 6 nudos para operar de manera eficiente en la generación de electricidad.

Las siglas de vivace responden a “Vortex Induced Vibrations for Aquatic Clean Energy”, cuyo significado en español es “Vórtice Inducido por Vibraciones de Energía Limpia Acuática”. El cual no depende de las olas, las mareas, o las turbinas de las presas. Se trata de un único sistema hidrocinético energético basado en un “vórtice inducido por las vibraciones.

El vórtice inducido por las vibraciones son ondulaciones redondeadas que se generan las corrientes de fluidos, ya sea de aire o agua. La presencia de un cilindro forma ondas a la velocidad de la corriente, así como por encima de este. Esto hace que los remolinos o vórtices, formen un patrón en los lados opuestos del cilindro. Los vórtices empujan y mueven al objeto hacia arriba y hacia abajo o hacia la izquierda y la derecha, perpendicular a la corriente.

Estas vibraciones en viento derribaron el puente Tacoma Narrows de Washington en 1940 y las torres de la central eléctrica Ferrybridge en Inglaterra en 1965. En el agua, las vibraciones regularmente ocasionan daños en muelles, plataformas petrolíferas y edificios costeros. Durante los últimos 25 años, los ingenieros han estado tratando de reprimir el vórtice inducido por las vibraciones. Pero ahora en Michigan lo han hecho al contrario, es decir, están mejorando las vibraciones y aprovechando esta poderosa fuerza destructiva de la naturaleza.

Esta generación de máquinas observa como nunca antes a un pez, teniendo el equivalente de una cola y una rugosidad en su superficie, a escalas similares a la de sus parientes reales. El prototipo de trabajo en el laboratorio no es más que una elegante botella introducida en un tanque marino, así como un cilindro el cual se cuelga horizontalmente a través de la corriente de agua, las pruebas de estas se generaron con velocidades mínimas de 1,5 nudos. La presencia misma de la botella causa la formación de vórtices por encima y por debajo de esta. Los vórtices empujan y mueven de forma pasiva el cilindro hacia arriba y hacia abajo, creando consecuentemente energía mecánica, a partir de ahí, vivace convierte este tipo de energía en electricidad.

Estos cilindros pueden ser apilados fácilmente, por lo que los ingenieros estiman que una gama de convertidores vivace del tamaño de una pista de carrera olímpica, podría ofrecer un alto rendimiento, suministrando energía a alrededor de 100.000 viviendas. Partiendo con la gran ventaja, de que debido a las oscilaciones lentas de vivace, no dañaría la vida marina, al contrario de como ocurre con las presas y las turbinas de agua actuales.

Con vivace, la energía costaría alrededor de 5,5 centavos por kilovatio/hora. Los costos de la energía eólica son 6,9 centavos por kilovatio/hora, la energía nuclear 4,6, y la energía solar ronda entre los 16 y 48 centavos por kilovatio/hora, dependiendo de la ubicación.

Todavía no hay una solución para las necesidades energéticas del mundo, pero si pudiéramos aprovechar el 0,1% de la energía del océano, se podría cubrir las necesidades de energía de 15 millones de personas.

Más información: Universidad de Michigan