Desarrollan innovador sistema que convierte las corrientes de agua del océano en electricidad

Un equipo de investigadores de la Universidad Rovira i Virgili (URV), en Cataluña, ha creado un sistema capaz de transformar las vibraciones generadas por las corrientes océanicas en energía renovable. El proyecto, liderado por Francisco Huera del Departamento de Ingeniería Mecánica, introduce una alternativa simple y eficiente a los métodos tradicionales de generación eléctrica a partir del movimiento del agua.

El diseño consiste en un cilindro sumergido que cuelga de un eje. Al fluir el agua alrededor del cilindro, se forman pequeños remolinos conocidos como vórtices. Estas turbulencias ejercen fuerzas alternas sobre el cilindro, que comienza a oscilar de un lado a otro de manera similar a un péndulo bajo el agua.

Según Huera, “la ventaja de este sistema es que solo el cilindro se encuentra en el agua; el eje, las transmisiones y el generador pueden situarse fuera del entorno acuático”.

A diferencia de las turbinas submarinas convencionales, que se han consolidado como estándar en la captación de energía marina pero presentan una estructura compleja y altos requisitos de mantenimiento, el nuevo sistema prescinde de componentes giratorios sumergidos.

Las turbinas actuales, aunque capturan entre el 25 y el 35 por ciento de la energía disponible, sufren problemas derivados de la corrosión por agua salada y la acumulación de organismos marinos en las palas, lo que limita su despliegue comercial.

El sistema desarrollado por la URV reemplaza las palas rotativas por un cilindro vibrante que aprovecha el fenómeno físico conocido como desprendimiento de vórtices. Cuando el agua rodea el cilindro, los vórtices generan fuerzas fluctuantes que provocan la oscilación del tubo. Estas vibraciones mecánicas se trasladan a un eje externo, ofreciendo una forma sencilla y resistente de captar la energía cinética de las corrientes acuáticas.

Las primeras pruebas se realizaron en un canal de agua del Laboratorio de Interacción Fluido-Estructura de la universidad. Para evaluar el desempeño del sistema, se utilizó un sensor que mide el ángulo de oscilación y un freno electromagnético que regula la resistencia del eje, simulando diferentes condiciones de carga eléctrica. Los resultados mostraron que el sistema alcanza un coeficiente de potencia de aproximadamente 15 por ciento, una cifra coherente con otras tecnologías basadas en la vibración de cilindros para la recolección de energía.

A pesar de que el rendimiento representa cerca de la mitad de la eficiencia de una turbina estándar, las principales ventajas del nuevo sistema radican en su tamaño compacto y simplicidad mecánica. El equipo de generación y control se mantiene en una plataforma flotante en la superficie, mientras que solo el cilindro estructural permanece sumergido. Esta disposición facilita la implementación en entornos hostiles donde la manutención resulta compleja y costosa.

La tecnología puede aplicarse en corrientes de marea, ríos sin presas e incluso adaptarse para captar energía eólica. El proyecto transforma un problema clásico de la ingeniería, ya que las vibraciones que habitualmente generan daños estructurales en tuberías submarinas se convierten ahora en una fuente de electricidad renovable.

Con el concepto validado, los investigadores buscan optimizar la extracción de energía, ampliar el rango de velocidades operativas y estudiar la interacción entre múltiples dispositivos para incrementar la densidad energética.

El avance se suma a otras iniciativas recientes en el sector, como el uso de flotadores hidráulicos para captar la energía de las olas en el puerto de Los Ángeles, que también emplean innovaciones en el diseño de sistemas de generación a partir del movimiento marino.