ENERGÍA DEL OLEAJE VS.EOLICA

Merece un comentario aparte el análisis relativo de estas dos formas de energía naturales no convencionales. Para quienes nos siguen habitualmente una disculpa por la reiteración de los conceptos de concentración de la energía solar, importantísima en su valor absoluto pero tan insignificante en su densidad que no hay dispositivos que justifiquen económicamente su utilización directa. Las 10 charlas compiladas en el rubro Energía Hídrica del índice temático del CD2 son necesarias para interpretar este aspecto y también vale la pena una ojeadita a Colectores y Concentradores naturales , pag 109 del mismo CD2.

Hemos pregonado hasta el cansancio que la propia naturaleza procede a esta necesaria concentración de tal forma que, con otros medios, este mas al alcance de ser transformada en electricidad. La mas importante de todas , indudablemente es la hídrica, que permite ubicarse por lejos como la primera dentro de las renovables. Los índices de concentración que pueden llegar a centenares de millones de veces lo dicen todo………. Permítasenos traer el infograma correspondiente a la nota titulada ” La marea ,el viento y las Olas” pag 68 del CD2 en donde hemos expresado la energía diaria por metro cuadrado de superficie obtenible con las distintas alternativas naturales.

Se desprende de dicho infograma que la eolica puede alcanzar valores tan altos como 400 Kwhora por día y por m2 de superficie de captación, que surgen del resultado de vientos huracanados de 100 Km./hora, que si bien son descartables por su intensidad y baja frecuencia de repetición no son tampoco los de los tornados del Caribe mayores a los 200 Km. /hora ni tampoco los 55 a 60 Km./ Hora aprovechables por las grandes turbinas eólicas a partir de los cuales limitan su transformación manteniéndose hasta los 100 Km. /hora limite en el cual se retiran automáticamente de servicio. Digamos entonces que la realidad es que hasta 50 / 60 Km./ hora es procedente el aprovechamiento, a partir del cual la entrega se mantiene constante. Esto permite decir que la energía eolica disponible es aprovechable hasta los 60 KM/hora ( 16,66 m/seg.) y que se corresponde con 70 Kw hora por m2 diario., de acuerdo al siguiente cálculo,

E= 0,0155 x 16,6 3 = 70 Kw hora/m2

Veamos que ocurre con una etapa de transformación posterior, consecuencia indiscutible del viento:

Del infograma surge que la energía disponible por metro cuadrado de superficie del mar, teniendo en cuenta la altura h de la ola, es:

Eo ( Kw hora/m2)= 5,53 h 3/2

Para ser ecuánimes tomemos la altura de una ola correspondiente a un viento de 60 Km. /hora ( 32 nudos). Altura máxima probable 7,5 mts (25 pies), a la que corresponde una energía por metro2 de 113 Kwhora diarios. Sin embargo, cientos de miles de aerogeneradores funcionan en el mundo, algunos de ellos en medio del mar y ninguna usina undimotriz , euripodinamica …o como quieran llamarle a aquellas accionadas por el efecto de las olas . Con vientos de mayor frecuencia, del orden de los 30 Km./hora, el mismo calculo arroja para le eolica 15,5 Kwhora por día en tanto que las olas generadas por ese viento son capaces de producir entre 22,5 a 53 Kwhora diarios según tomemos las olas de máxima altura o las de mar con fuerza media ( ver diagrama). En vísperas de la extinción de los Combustibles fósiles, estamos en deuda para desarrollar e investigar los dispositivos de transformación. Vale la pena . Los números lo demuestran .

Euripodinamia Autónoma
Con el objeto de dar el ejemplo comencemos con nuestra propuesta, modesta pero instructiva. Aclarando que, aunque humilde nos obliga a aceptar todo tipo de criticas y comentarios, los que en definitiva son los que traen el progreso pretendido. Pescando en un bote de goma semirigido ( a remo) de solo 2,50 mts de eslora, a unos 500 mts de la costa se repitió el problema de siempre: con fondo

rocoso se enganchó la plomada y en un tozudo intento por zafarla la até firmemente al bote para que la próxima ola se encargara de ese trabajo…Menos mal que alcancé a manotear un cuchillo y cortar la soga de polietileno que usaba como línea. Arquímedes, hace 2200 años, ya lo había descubierto: con 10 cm. solo de inmersión adicional el bote tiró de la tanza 250 Kg. pero no bastaron para cortarla. Solo sirvieron para pensar que esa ola insignificante, repetitiva, era capaz de generar, con un dispositivo aun mas insignificante, una cantidad apreciable de energía con un inconveniente importante: la necesidad de ser trasladada
a tierra. En lugar de usar una boya (generación y utilización en el mismo lugar), usamos el mismo bote para, por medio de un ancla fija al fondo y otra móvil desplazable, accionar un alternador a imán permanente capaz de entregar por día, viento razonable de por medio, mas del doble de la electricidad que generaría el viento referido que dio origen a la ola. Obsérvese la foto : una cadena por un extremo sujeta al ancla fija del fondo y por el otro extremo a una móvil, de menor peso, que se desplaza deslizándose por la cadena, cuya longitud cumple además con la función de adaptarse a la marea . Aunque intrascendente, pero instructivo, aclaremos que además de moverse miles de veces por día por efecto de las olas , se suman dos veces al día por efecto de la marea normal . Es decir es un dispositivo mareomotriz / eiripodinamico, aunque solo vale la explicación en carácter de didáctica, para destacar que , si bien la energía mareomotriz supera en mas de 6 veces la necesaria para el consumo mundial, es mas que insignificante, despreciable frente a la de las olas.
Siguiendo con la descripción de nuestro generador euripodinamico, vemos que el piñón de cadena acciona un eje soportado por rodamientos , que permite aislar la caja multiplicadora y el alternador de las salpicaduras de agua de mar. El sistema se completa con una batería de acumuladores necesaria para aguantar los días de “calma chicha” tal cual se denomina el grado cero de la designación del mar en la escala Beaufort .

Perspectivas

Pasemos del modesto aprovechamiento autónomo individual a la aplicación de generación comunitaria, o dicho de otra forma, del orden de los Kw de potencia a los miles de Kw, del aprovechamiento stand alone al grid connection. La primer comparación que surge es que los aeros de 400 a 1700 Kw son instalados en tierra firme , en tanto que los hipotéticos generadores euripodinamicos deben ser instalados en el mar. Respecto de esta observación cabe destacar que existen infinidad de aeros instalados en pleno Océano, en Gran Bretaña, Holanda, Dinamarca, Alemania, etc lo que demuestra la factibilidad tanto de la instalación como el transporte. A favor de la alternativa oleaje esta el tema de la torre, su base y la aspas : un aero de 1,65 Mw., cuyo valor es superior a los 4 millones de dólares tiene una torre de 80 metros de altura que pesa 115 ton apoyada en una base de hormigón de nada menos que 900 ton, mas 43 ton de la hélice, innecesarias para nuestro caso. Se entiende que el mecanismo de conversión debería ser del mismo orden de magnitud para ambos casos, unas 52 ton,. Sin embargo, son solo especulaciones subjetivas anticipadas y por supuesto sujetas a discusión . Como todas las cosas pasar de meros mecanismos que ostentan posibilidades de generación de apenas un 3 o 4 % de los necesarios, requieren largos periodos de investigación y desarrollo. Desde 1939 a la fecha han transcurrido 70 años para que el prototipo de aero conocido como el Grandpa de 1,25 Mw y 52 mts de diámetro de palas pudiera cristalizarse como una concreta fuente de generación eolica.

Referencias: v=velocidad del viento en m/seg
h=altura (de la ola, de la marea)
h=altura de la montaña
v=velocidad del curso del rio

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Ing. Enrique O.Nielsen
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