INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE ZONGOLICACAMPUS ORIZABA

INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

ENERGÍA UNDIMOTRIZ

POR:

ALONDRA HUERTA CARRILLO

VÍCTOR HUGO RODRÍGUEZ MORA

FERNANDO SANTIAGO GONZÁLEZ

ORIZABA, VER. A 11 DE OCTUBRE DEL 2014

Las olas son un producto de la energía solar, ya que el sol calienta la superficie terrestre generando zonas de diferente presión que producen los vientos, de esos, las olas recogen y almacenan la energía. El 0.3% de la energía solar se transforma en energía de olas, estas tienen la capacidad de desplazarse grandes distancias con un mínimo de perdida de energía.

La energía de las olas o energía undimotriz, ha sido acogida como la más prometedora fuente de energía renovable para los países marítimos. No causa daño ambiental y es inagotable, las olas van y vienen eternamente.

La energía cinética de las olas es enorme, por ejemplo, una ola de 1.m de altura y de periodo diez segundos, representa una potencia de 14.5MW por Km de costa. Las olas suponen un recurso potencial mundial de alrededor de 5TW de potencia, lo que permite desarrollar una energía de 22,000 TWh/año.

Introducción

ANATOMIA DE LAS OLAS

Las olas del mar son un derivado terciario de la energía solar, el calentamiento de la superficie terrestre genera viento y el viento genera las olas. Únicamente el 0.01%del flujo de la energía solar se transforma en energía de las olas, una de las propiedades características de las olas es su capacidad de desplazarse a grandes distancias sin apenas perdidas de energía

Desde hace muchos anos esta energía contenida en el seno de las olas ha despertado la atención de los hombres, que de diversas formas han intentado utilizarla.

LOS PRIMEROS INTENTOS DE APROVECHAR ESTA FUENTE DE ENERGIA SE REALIZA EN 1874, CUANDO HENNING DISENó UNA ENBARCACION PROVISTA DE ALETAS, QUE CON EL MOVIMIENTO DE LAS OLAS; PROPORCIONABAN UN MOVIMIENTO DE TRANLACION. COMO CONSECUENCIA DE LA SITUACION ENERGETICA Y DEBIDO AL GRAN EMPUJE QUE LOS PAISES MAS AVANZADOS (GRAN BRETANA, ESTADOS UNIDOS, JAPON, ETC) LAS INVESTIGACIONES SOBRE LA ENERGIA DE LAS OLAS MEDIANTE LA ASIGNACION DE GRAN CANTIDAD DE FONDOS ECONOMICOS.

EL APROVECHAMIENTO DE LAS OLAS DATA A FINALES DEL SIGLO XVI, SE RECOGE EN LA LITERATURA QUE UNO DE LOS PRIMEROS DISPOSITIVOS EMPLEADOS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LAS OLAS FUE IDEADO POR LOS HERMANOS GERARD, DE ORIGEN FRANCES, QUE CONSISTIO EN RECUPERAR Y ALMACENAR EL AGUA DE MAR A DETERMINADA ALTURA Y ESTE SE UTILIZO POSTERIORMENTE EN NUMEROSAS VILLAS DE INGLATERRA.

ORIGEN DEL USO DE LA ENERGIA DE LAS OLAS

STEPHEN SALTER PRESENTO UN PROYECTO CONOCIDO COMO “EL PATO” DE SALTER EN 1973 (CUYO DISENO ASEMEJA LA DE UN PATO FLOTANDO SOBRE EL AGUA ).

LA CRISIS DEL PETROLEO EN LOS ANOS SESENTA PROVOCO QUE EL USO DE LA ENERGIA DEL MAR ATRAJERA UNA MAYOR ATENCION, SE PRESENTARON 4 PROYECTOS QUE FUERON ANALIZADOS EN EL DEPARTAMENTO DE ENERGIA DEL GOBIERNO INGLES. ENTRE LOS ANOS DE 1967 Y 1981 SE ASIGANARON 13 MILLONES DE LIBRAS PARA LAS INVESTIGACIONES DE ESTA LINEA.

AL SUR DE INGLATERRA UN EQUIPO DIRIGIDO POR CHRISTOPHER COCKEREL TRABAJO EN EL DISENO DE UN TIPO DE “BALSA” CAPAZ APROVECHAR EL MOVIMIENTO DE LAS OLAS. LA BALSA DEBE ADOPTAR EL NIVEL DEL MAR Y A LA VEZ EJECUTAR SUS FUNCIONES, POR LO QUE PARA ELLO EL DISENO FUE CONCEBIDO POR MODULOS. EL MOVIEMIENTO DE LAS BOLSAS PROVOCAN LA ACCION DE EMBOLOS, QUE POSIBILITAN BOMBEAR EL LIQUIDO A LA MAQUINA HIDRAULICA QUE ESTA ACOPLADA A UN GENERADOR ELECTRONICO.

EN 1974 COCKERELL CREO LA SOCIEDAD XAVE POWER LIMITED PARA LA COMERCIALIZACION DE ESTOS TRABAJOS, EN LOS QUE SE INTALARON PROTOTIPOS CERCA DE LA ISLA DE WIGHT, AL SUR DE INGLATERRA, HASTA LLEGAR A INSTALAR UNA BALSA DE 50 METROS DE ANCHO Y CIEN METROS DE LONGITUD EN LAS COSTAS DDE ESCOCIA.

Debido a esto, varias empresas han estado trabajando para diseñar modelos cada vez más eficientes OWC. El sistema de toma de fuerza convierte el flujo de aire en energía. En los modelos de flujo de aire que convierten a la electricidad, el sistema de toma de fuerza consta de una turbina bidireccional. Esto significa que la turbina gira siempre en la misma dirección independientemente de la dirección del flujo de aire, permitiendo que la energía que se genere de forma continua. Tanto los sistemas de cámara y la toma de fuerza de recolección se explicarán más adelante en "Básico OWC Componentes"

Las columnas de agua oscilante de YOSHIO MASUDA (OWC) son dispositivos que generan energía a partir de la subida y la caída de las aguas causada por las olas y las mareas en el océano. OWC se han mostrado prometedores como fuente de energía renovable y de bajo impacto ambiental.

Como el agua sube y baja alrededor y dentro de una OWC, el aire es desplazado por el agua en una cámara de recogida y empujó hacia atrás y hacia delante más allá de un sistema Power-Take-Off (PTO).

Actualmente la tecnología más empleada pasa por utilizar la energía de las olas cuando rompen en la línea de costa. Para ello se disponen unas filas de turbinas reversibles (así se aprovecha tanto la ida como la venida de las olas) de forma escalonada, de forma que cuando una ola llega a la última turbina, otra ola esté entando por la primera turbina de la fila (la más avanzada). Así se consigue que la fuerza transmitida por el conjunto de turbinas sea más constante y uniforme.

La tecnología de conversión de movimiento oscilatorio de las olas en energía eléctrica se fundamenta en que la ola incidente crea un movimiento relativo entre un absorbedor y un punto de reacción que impulsa un fluido a través de la turbina.

Proyecto en México

la empresa Maremotrices de Energías Renovables (Marersa) ha comenzado un proyecto de generación de energía undimotriz con una capacidad de 3 megavatios (MW).

Marersa instaló 450 boyas flotantes que aprovechan el movimiento de las olas para generar electricidad gracias a la presión hidráulica. Además, está comprometido a vender la energía a un precio un 20% más barato que la electricidad que vende la Comisión Federal de Electricidad en su red estatal.

Las boyas que generarán energía se encuentran frente la Central Termoeléctrica Presidente Juárez en Rosarito, en las costas de Baja California, aproximadamente a 20 kilómetros al suroeste de Tijuana. Es el primer parque de este tipo del país. Paralelamente, se ubica un punto de interconexión subterránea de 600 metros para trasladar la energía limpia y renovable que genera la central undimotriz con el Sistema Eléctrico de Baja California, en la subestación eléctrica Rosarito I.

VENTAJAS DE LA UTILIZACION DE LA ENERGIA DE LAS OLAS

Desde el punto de vista ecológico las turbinas no emiten gases de efecto invernadero y gracias a la baja velocidad de las palas (20 rpm) no perjudica la vida marina ni las migraciones de los peces, y permite el flujo libre del agua. Se instala una defensa contra los grandes mamíferos para que no entren en contacto con las palas y en caso de que superen estas defensas, actúa un sistema de paro automático controlado por sensores de sónar

La fuerza de la tensión superficial y la gravedad provocan el avance de la deformación. La gravedad tensa y mueve las olas más grandes, lo que produce desplazamientos de aire de uno a otro lugar, es decir generando vientos.

Las olas de los mares y océanos son un derivado terciario de la energía solar, pues la radiación solar incide sobre la superficie de la Tierra y provoca un calentamiento desigual de la misma, produciendo en la atmósfera zonas con distinta presión, lo que produce desplazamientos de aire de uno a otro lugar, es decir generando vientos. Y son estos vientos, los que al desplazarse sobre la superficie del mar llevan a cabo el rozamiento de las moléculas de aire con el agua, transfiriendo a esta parte de su energía y generando las olas, estas actúan como  un acumulador  de energía.

Pues la almacenan y la transportan de un lugar a otro sin apenas perdidas, lo que da lugar a que la energía de las olas que se producen en cualquier parte del océano acabe en las costas.

El viento fricciona y arrastra la superficie del agua que forma unas rizaduras llamadas olas capilares. Cuando el viento arrecia, las olas capilares se agrandan gracias a la tensión superficial que las mantiene unidas y dan paso a las olas de gravedad.

En Resumen

SÁNCHEZ ORTEGA,ANGEL. GEOGRAFÍA MUNDIAL 2DA EDICION. EDITORIAL CASTILLO. MEXICO, D.F. 2006. 168 PP.

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Bibliografía

MUESTRA DOCUMENTAL

1.- ¿Cómo funciona la energía de las olas del mar?

2.- Generación energía con las olas del mar