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REPRODUCEN EL FENÓMENO DE LA BUFADORA PARA CONVERTIR ENERGÍA DEL OLEAJE EN ELECTRICIDAD

 
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labufadora28 de julio de 2014

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.

En el generador de olas del Laboratorio de Costas y Puertos del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM, Rodolfo Silva Casarín reproduce este fenómeno 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.

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.

“La idea fue reproducir ese fenómeno en nuestro laboratorio y poner una turbina con su generador para convertir la energía en electricidad”, resumió el académico adscrito al Departamento de Ingeniería Hidráulica del II.

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.

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.

“Con ayuda de colegas de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Aragón reproducimos una tuba con fibra de vidrio y vimos que al llegar el oleaje (generado en canales especiales que tienen en el laboratorio para ese fin) se produjo el chorro, que dirigimos 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 Instituto Politécnico Nacional (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.

Créditos: UNAM-DGCS-432-2014

Aplican en Cuba tecnología de oleaje creada en la UNAM, para limpiar laguna contaminada.

 
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Diseñado y probado por Francisco Ruiz Rentería, Martín Merino Ibarra y Miguel Ángel Alatorre Mendieta, del ICMyL, el sistema usa un dispositivo que aprovecha la energía de las olas para sanear lagunas costeras.
Diseñado y probado por Francisco Ruiz Rentería, Martín Merino Ibarra y Miguel Ángel Alatorre Mendieta, del ICMyL, el sistema usa un dispositivo que aprovecha la energía de las olas para sanear lagunas costeras.

18 de Diciembre del 2012

Una tecnología diseñada y probada a nivel experimental por Miguel Ángel Alatorre Mendieta, Martín Merino Ibarra y Francisco Ruiz Rentería, investigadores del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología (ICMyL) de la UNAM, actualmente se instala en Cuba para limpiar una laguna contaminada por más de 10 años.

Desarrollado en una primera versión en 1989, para ser utilizado en Nichupté, especialmente en la Laguna Bojórquez, en Cancún, Quintana Roo, el llamado Sistema Renovador de Agua de Lagunas Costeras (REALCO) no ha tenido respuesta para concretar su transferencia tecnológica entre grupos empresariales ni gubernamentales de México, pero a mediados del 2013, comenzará a limpiar la Laguna Larga, un cuerpo de agua altamente eutrofizado que forma parte del importante centro turístico de Cayo Coco, en Cuba, explicó Merino.

“Su principio es sencillo, se trata de aprovechar la energía que contienen las olas del mar, para renovar el líquido de la laguna con agua de mar limpia”, indicó Alatorre, experto en energías alternativas.

Cómo funciona

El sistema REALCO está formado por tres componentes: un par de paredes convergentes en forma de “V”, que concentran la energía del oleaje marino en una zona pequeña; un colector de oleaje, y un conducto que lleva el agua a la laguna por debajo de la playa y la zona litoral.

Para que funcione, una vez amplificado el oleaje, se capturan sus crestas. Esto se logra mediante el colector, que está unido al cuerpo de agua a través de un conducto amplio, lo que genera un flujo unidireccional por diferencia de nivel.

Una de las ventajas del dispositivo es que no tiene partes móviles, así que su operación está asegurada aún en las duras condiciones del mar, donde la oxidación de los materiales y la pérdida de dichas partes son frecuentes. Sólo utiliza la energía del oleaje, por lo que para funcionar no requiere motores, combustibles ni electricidad. Por ello, esta idea ganó el Premio León Bialik a la Innovación Tecnológica, en 1993.

La tecnología del REALCO cuenta con la patente 179369, y otra en proceso de registro, así que su aplicación en la isla caribeña tendrá beneficios directos para la UNAM.

El esquema, aclararon los universitarios, ha sido evaluado con un modelo a escala 1:50; un prototipo a escala 1:5 en el mar, bajo condiciones de oleaje real, y con un modelo matemático.

El sistema a escala real, de 12 metros de largo, bombeará entre 0.5 y 1.4 metros cúbicos por segundo, lo que significa una reducción del tiempo de residencia de los contaminantes en las lagunas, que son normalmente de meses y años, a solamente algunos días, comentó Merino.

El dispositivo de dos paredes convergentes es de concreto y puede anclarse firmemente al fondo del mar, fuera de la zona de transporte litoral o en la costa si hay roca, como es el caso del área cubana. “En cada aplicación la tecnología se hace como un traje a la medida, según las condiciones oceanográficas del sitio”, precisó.

Lagunas costeras, sitios frágiles

Las lagunas costeras son uno de los componentes más frágiles de esas zonas, debido a su limitado intercambio de agua, causante de que los contaminantes y alteraciones permanezcan por más tiempo. “Los periodos de residencia del líquido en las lagunas van de semanas a años, mientras que en las zonas costeras abiertas son de horas a días”, explicó.

Además de sus múltiples valores ecológicos, ambientales y recreativos, esos cuerpos de agua son abundantes en países tropicales como México, en donde existen 125 distribuidos en sus cerca de 12 mil kilómetros de litoral, concluyó.

Boletín UNAM-DGCS-778
Ciudad Universitaria.18 de Diciembre del 2012