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Un futuro sostenible impulsado por la energía del mar

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Una investigación desarrollada en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (Japón) pretende convertir el poder de las olas oceánicas en energía limpia y renovable a través de la fabricación de unas nuevas turbinas.

El profesor Tsumoru Shintake en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa anhela un futuro limpio, que sea asequible y alimentado por la energía sostenible. Por ello mira hacia el mar desde 2012.

Ese año, el profesor Shintake y la Unidad de Microscopía de Ondas de Quantum del Instituto realizaron un proyecto titulado “Sea Horse” (Caballo de Mar), con el objetivo de aprovechar la energía de la corriente oceánica de Kuroshio – se trata de una corriente milenaria no muy ancha, de aguas veloces y cálidas- que fluye desde la costa oriental de Taiwán y alrededor de las zonas meridionales de Japón.

Este proyecto utiliza turbinas sumergidas ancladas al fondo del mar a través de cables de amarre que convierten la energía cinética de corrientes naturales sostenidas en electricidad utilizable, que luego se entrega por cables a la tierra.

La fase inicial del proyecto fue exitosa y el Instituto está ahora buscando socios industriales para continuar en el siguiente nivel. Pero los investigadores del Instituto de Okinawa también deseaban una fuente de energía oceánica que fuera más barata y más fácil de mantener. Aquí es donde la fuerza de las olas del océano en la costa entró en juego.

“Especialmente en Japón, si vas por la playa encontrarás muchos tetrápodos”, explica el profesor Shintake. Los tetrápodos son estructuras de hormigón en forma algo parecida a las pirámides que a menudo se colocan a lo largo de una costa para debilitar la fuerza de las olas entrantes y proteger la costa de la erosión.

Tetrápodos

“Sorprendentemente, el 30% de la orilla del mar en Japón continental está cubierto con tetrápodos y rompevientos”. La idea es sustituir estos con tetrápodos “inteligentes” y los rompedores de olas, explica Shintake. Con turbinas conectadas o cerca de ellas, generarían tanto energía como ayuda para proteger las costas.

“Usar solo el 1% de la costa del continente japonés puede generar unos 10 gigavatios de energía, lo que equivale a 10 centrales nucleares”, explicó el profesor Shintake. “Eso es enorme.”

Para hacer frente a esta idea, los investigadores del Instituto lanzaron el proyecto WEC (Wave Energy Converter) en 2013. Esta iniciativa implica colocar turbinas en lugares clave cerca de la costa, como tetrápodos cercanos o entre arrecifes de coral, para generar energía. Cada ubicación permite que las turbinas estén expuestas a condiciones de ola ideales que les permitan no solo generar energía limpia y renovable, sino también ayudar a proteger las costas de la erosión, siendo asequibles para aquellos con financiamiento e infraestructura limitados.

Las turbinas se construyen para soportar las fuerzas empujadas sobre ellos durante las duras condiciones de las olas, así como condiciones meteorológicas extremas, como un tifón. El diseño y los materiales de las palas se inspiran en las aletas de los delfines: son flexibles y, por lo tanto, capaces de liberar el estrés en lugar de permanecer rígidos y de romper el riesgo.

Turbina generadora de energía

La estructura de soporte también es flexible, “como una flor”, explica el profesor Shintake. “El tallo de una flor se dobla contra el viento”, y también las turbinas se doblan a lo largo de sus ejes de anclaje. También se construyen para ser seguras para la vida marina circundante – las láminas giran a una velocidad cuidadosamente calculada que permite que las criaturas atrapadas entre ellos escapen.

Ahora, el profesor Shintake y su equipo han completado los primeros pasos de este proyecto y se están preparando para instalar las turbinas – modelos a media escala de 0,35 metros de diámetro – para su primer experimento comercial. El proyecto incluye la instalación de dos turbinas WEC que encenderán luces LEDs para una demostración.

“Estoy imaginando el planeta doscientos años más tarde”, dice el profesor Shintake. “Espero que estas turbinas trabajen duro y silenciosamente, en cada playa en la que se hayan instalado”.

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