Un péndulo submarino propone extraer energía de las corrientes oceánicas mediante vibraciones

Un investigador de la Universitat Rovira i Virgili (URV) ha propuesto un sistema para extraer energía de corrientes de agua a partir de un fenómeno que, en ingeniería marina, suele considerarse un problema. El modelo, diseñado por Francisco Huera y publicado en Journal of Fluids and Structures, utiliza un cilindro sumergido que oscila como un péndulo cuando el flujo genera vórtices a su alrededor, y con ese movimiento busca obtener potencia en un eje.

La idea se apoya en las llamadas vibraciones inducidas por flujo, que aparecen cuando un fluido pasa alrededor de un cuerpo y se forman remolinos alternos detrás de él. En vez de intentar suprimir esas vibraciones para evitar fatiga estructural, el trabajo plantea convertirlas en una señal útil para producir energía.

En la práctica, el dispositivo se reduce a una estructura sencilla, un tubo cilíndrico suspendido de un eje, que se mueve por efecto de la corriente. Según Huera, una parte clave del planteamiento es que solo el cilindro estaría bajo el agua; el eje, las transmisiones y un eventual generador podrían situarse fuera, por ejemplo en una plataforma flotante. Eso apunta a un posible recorte de complejidad en comparación con sistemas donde la maquinaria queda expuesta de forma permanente al ambiente marino.

El estudio contrasta su enfoque con la vía más extendida para aprovechar corrientes oceánicas y mareas, las turbinas de flujo axial o transversal, equivalentes submarinos de las eólicas. Estas turbinas pueden alcanzar eficiencias teóricas superiores al 50%, pero, según el texto, en condiciones reales suelen capturar entre el 25% y el 35% de la energía del flujo en el área ocupada. A cambio, requieren estructuras con componentes móviles bajo el agua, con problemas conocidos de corrosión y de incrustaciones biológicas, además de un mantenimiento que puede encarecer la operación.

Las pruebas del péndulo se realizaron en un canal de agua del Laboratorio de Interacción Fluido-Estructura de la URV, con un cilindro a escala reducida conectado a un eje que gira sobre cojinetes de aire. Un sensor registró el ángulo de oscilación y un freno electromagnético permitió estudiar cuánta potencia mecánica podía extraerse del movimiento en distintas condiciones.

Los resultados reportan coeficientes de potencia en torno al 15%, en línea con otros sistemas basados en vibraciones de cilindros explorados en la literatura, y por debajo de una turbina optimizada. El propio autor lo plantea como un intercambio, menos eficiencia, pero menos volumen y menos piezas en el mar, lo que podría abrir opciones en lugares donde instalar turbinas sea difícil.

El trabajo se limita a la descripción teórica y a ensayos de laboratorio, sin prototipos a gran escala ni análisis de costos. Los siguientes pasos, según Huera, pasan por optimizar cómo se extrae potencia del sistema, ampliar el rango de velocidades de corriente útiles y estudiar arreglos con múltiples dispositivos para aumentar la energía obtenida por superficie.

Fuente: Diari digital de la URV